隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,各種各樣的儀器開(kāi)始應(yīng)用于各行各業(yè),這樣使得精密測(cè)量工程得到巨大的發(fā)展空間,但如何對(duì)自由曲面進(jìn)行有效測(cè)量成為問(wèn)題的焦點(diǎn)。在這樣的背景下,文章對(duì)自由曲面測(cè)量中有效應(yīng)用激光位移傳感器相關(guān)課題進(jìn)行研究。此次研究從激光位移傳感器的結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理入手,對(duì)自由曲面測(cè)量中有效應(yīng)用激光位移傳感器進(jìn)行詳細(xì)探討。此次研究的目的是明確激光位移傳感器在自由曲面測(cè)量中的重要性,進(jìn)而促使激光位移傳感器在自由曲面測(cè)量中的廣泛應(yīng)用,以此推動(dòng)精密測(cè)量工程的健康發(fā)展。

激光傳感器

針對(duì)數(shù)據(jù)采集誤差嚴(yán)重影響激光位移傳感器(LDS)測(cè)量精度的問(wèn)題,基于激光三角法測(cè)量原理,分析了激光束和會(huì)聚光斑質(zhì)心對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響,建立了定量計(jì)算LDS物面傾角誤差和感光元件傾角誤差的數(shù)學(xué)模型.采用該模型,可對(duì)LDS采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,引入兩個(gè)補(bǔ)償模型對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正后,不僅大幅提高了LDS的數(shù)據(jù)采集精度,使其測(cè)量誤差控制在0.008 mm以內(nèi),而且提升了LDS在自由曲面中的測(cè)量精度.

以點(diǎn)激光位移傳感器為對(duì)象,研究它在自由曲面測(cè)量中的應(yīng)用.針對(duì)激光位移傳感器因測(cè)點(diǎn)傾角代入的測(cè)量誤差,提出了一個(gè)可以量化的傾角誤差模型.基于直射式點(diǎn)激光三角法原理,分析了激光光路的幾何關(guān)系,從會(huì)聚光斑光能質(zhì)心發(fā)生的偏移推導(dǎo)出傾角誤差模型.了解更多驍銳科技

隨后,用高精度激光干涉儀和正弦規(guī)對(duì)激光位移傳感器進(jìn)行校對(duì)實(shí)驗(yàn),并用誤差模型對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償.結(jié)果顯示,補(bǔ)償后激光位移傳感器的測(cè)量精度得到明顯提高.對(duì)一非球面凸透鏡進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量,得到了自由曲面測(cè)點(diǎn)傾角的計(jì)算方法,并用傾角誤差模型修正了測(cè)量數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,量化的傾角誤差模型可以將激光位移傳感器的測(cè)量誤差控制到小于10μm,滿足激光位移傳感器在自由曲面測(cè)量中應(yīng)用的要求.