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《激光三角法在物面傾斜時的測量誤差研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、28傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第2期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)02-0028-02激光三角法在物面傾斜時的測量誤差研究李冬冬，王永強，許增樸，周聰玲(天津科技大學機械工程學院。天津300222)摘要：相比傳統(tǒng)的觸針式測量，激光位移傳感器因其高精度和非接觸式測量的優(yōu)點，在機械工程中已廣泛使用。鑒于激光三角法的設計原理，當工件產(chǎn)生傾斜角時，激光位移傳感器會產(chǎn)生誤差。通過激光位移傳感器、精密電移臺、精密旋轉(zhuǎn)臺構(gòu)建了實驗測量系統(tǒng)，對測量數(shù)據(jù)使用Matlab進行分析
2、，所用電移臺的重復精度小于5txm，測得了不同傾斜角度下激光傳感器的誤差，用最小二乘法擬合進行了誤差補償。實驗證明：誤差標定后，激光傳感器在測量傾斜物面時仍能保證高精度。關(guān)鍵詞：激光三角法；傾斜角；誤差分析；最小二乘法中圖分類號：TP274文獻標識碼：A文章編號：1000--9787(2015)02-0028-02RIt-IesearCn●0nmeaSUrement·errorwh-i-l-ework_pi-ecesurt一ace●-l●-ll·●l·-ISincliningDylasettriangulationLIDong—dong，WANGYong—qiang，X
3、UZeng—pu，ZHOUCong-ling(CoHegeofMechanicalEngineering，TianjinUniversityofScience&Technology，Tianjin300222，China)Abstract：Comparedwithtraditionaltouchmeasurement，laserdisplacementsensorhasbeenwidelyusedinmechanicalengineeringforitshighprecisionandpropertyofnon—contactmeasurement．Accordingt
4、odesignprincipleoflasertriangulation，laserdisplacementsensorwillproduceerrorswhenthereisaslantangleovertheworkpiece．Tosolvethisproblem，buildanexperimentalmeasurementsystembyusingalaserdisplacementsensor，apreciseelectricdisplacementplatformandpreciserotaryplatform；analyzemeasurementdatasb
5、yMatlab；repeatabilityofelectricdisplacementplatformislessthan5mobtainerrorsunderdifferentslantangles，andemployleastsquaresfittingforerorcompensation．Experimentverifythatlaserdisplacementsensorcanstillensurehighprecisioninmeasuringinclinedplaneofobjectswithslantanglesaftererrorcalibration
6、．Keywords：lasertriangulation；inclinedangle；erroranalysis；leastsquaresmethod0引言心之間的關(guān)系，推導出了理想模型的方程。，還有學者定汽車變速箱中的倒角齒輪是傳動系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，性研究了激光測量系統(tǒng)的誤差J，但不足以滿足應用要倒角輪廓的精度是評價齒輪加工的重要數(shù)據(jù)。測量方法主求，因此，需要進一步研究激光三角法測量傾斜角度時的誤要分為接觸式和非接觸式兩種，接觸式測量是采用坐標測差。量機的探針觸劃齒輪倒角的表面，沿輪廓進行掃描采集數(shù)本文采用激光三角法，用激光位移傳感器進行測量，結(jié)據(jù)點，測量精度高但容易
7、劃傷工件表面。非接觸測量現(xiàn)在果表明：激光傳感器在測量傾斜物面時仍能保證測量精度。已有多種方法，其測量速度快、避免劃傷工件等特點，使其1激光位移傳感器測量原理應用越來越廣泛，如視覺圖像處理法、光干涉法等。由于齒直射式激光三角法測量原理如圖1所示，激光器發(fā)射輪倒角是平面尖角，存在一個傾斜角度，激光位移傳感器的光線，經(jīng)過會聚透鏡后入射到被測物體的表面，物體移動或精度是指當待測面與發(fā)射光線垂直測量時的精度，而當平者表面形狀發(fā)生改變后會導致光斑沿著入射光軸移動。若面有傾斜時會產(chǎn)生一定的誤差，在精密測量中不能忽略。光斑在探測器光敏面上移動，利用相似三
