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激光位移传感器在自由曲面测量中的应用
随着科学技术水平的不断提升,各种各样的仪器开始应用于各行各业,这样使得精密测量工程得到巨大的发展空间,但如何对自由曲面进行有效测量成为问题的焦点。在这样的背景下,文章对自由曲面测量中有效应用激光位移传感器相关课题进行研究。此次研究从激光位移传感器的结构和测量原理入手,对自由曲面测量中有效应用激光位移传感器进行详细探讨。此次研究的目的是明确激光位移传感器在自由曲面测量中的重要性,进而促使激光位移传感器在自由曲面测量中的广泛应用,以此推动精密测量工程的健康发展。
激光传感器
针对数据采集误差严重影响激光位移传感器(LDS)测量精度的问题,基于激光三角法测量原理,分析了激光束和会聚光斑质心对系统测量精度的影响,建立了定量计算LDS物面倾角误差和感光元件倾角误差的数学模型.采用该模型,可对LDS采集数据进行实时补偿.实验结果表明,引入两个补偿模型对测量结果进行修正后,不仅大幅提高了LDS的数据采集精度,使其测量误差控制在0.008 mm以内,而且提升了LDS在自由曲面中的测量精度.
以点激光位移传感器为对象,研究它在自由曲面测量中的应用.针对激光位移传感器因测点倾角代入的测量误差,提出了一个可以量化的倾角误差模型.基于直射式点激光三角法原理,分析了激光光路的几何关系,从会聚光斑光能质心发生的偏移推导出倾角误差模型.了解更多骁锐科技
随后,用高精度激光干涉仪和正弦规对激光位移传感器进行校对实验,并用误差模型对测量结果进行补偿.结果显示,补偿后激光位移传感器的测量精度得到明显提高.对一非球面凸透镜进行了实验测量,得到了自由曲面测点倾角的计算方法,并用倾角误差模型修正了测量数据.实验结果表明,量化的倾角误差模型可以将激光位移传感器的测量误差控制到小于10μm,满足激光位移传感器在自由曲面测量中应用的要求.
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