三角測(cè)量原理示
發(fā)布時(shí)間:2015/5/10 21:37:48 訪問(wèn)次數(shù):2106
從圖6 -35(b)中可以看出,斜射式BAS40 E6327入射光的光點(diǎn)照射在被測(cè)面的不同點(diǎn)上,無(wú)法知道被測(cè)面中某點(diǎn)的位移情況,而直射式卻可以。因此,當(dāng)被測(cè)面的法線無(wú)法確定或被測(cè)面面形復(fù)雜時(shí),只能采用直射式結(jié)構(gòu)。
在上述的三角法測(cè)量原理中,要計(jì)算被測(cè)面的位移量,需要知道距離o,而在實(shí)際應(yīng)用中,一般很難知道口的具體值,或者知道其值,但準(zhǔn)確度不高,影響系統(tǒng)的測(cè)試準(zhǔn)確度。實(shí)際應(yīng)用中可以采用另一種表述方式,如圖6 - 36所示,有下列關(guān)系:z式中,6為激光器光軸與接收透鏡光軸之間的距離鏡焦距;髫’為接收光點(diǎn)到透鏡光軸的距離。其中6和廠’均已知,只要測(cè)出省’的值就可以求出距離石。另外,高準(zhǔn)確度地標(biāo)定6和值,就可以保證一定的測(cè)試不確定度。
激光三角法測(cè)量技術(shù)的測(cè)量準(zhǔn)確度受傳感器自身因素和外部因素的影響。傳感器自身影響因素主要包括光學(xué)系統(tǒng)的像差、光點(diǎn)大小和形狀、檢測(cè)器固有的位置檢測(cè)不確定度和分辨力、檢測(cè)器暗電流和外界雜散光的影響、檢測(cè)器檢測(cè)電路的測(cè)量
準(zhǔn)確度和噪聲、電路和光學(xué)系統(tǒng)的溫度漂移等。測(cè)量準(zhǔn)確度的外部影響因素主要有被測(cè)表面傾斜、被測(cè)表面光澤和粗糙度、被測(cè)表面顏色等。這幾種外部因素一般無(wú)法定量計(jì)算,而且不同的傳感器在實(shí)際使用時(shí)會(huì)表現(xiàn)出不同的性質(zhì),因此在使用之前必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)這些因素進(jìn)行標(biāo)定。
根據(jù)三角法原理制成的儀器被稱為激光三角位移傳感器。一般采用半導(dǎo)體激光器( LD)做光源,功率在SmW左右,光電檢測(cè)器采月PSD或CCD。商品化的三角位移傳感器比較常見的有日本Keyence公司斜射式的LD系列、直射式的LC系列和LB系列;Renishaw公司的OP2型;美國(guó)Medar公司的2101型等。表6-2列出了常用激光三角位移傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)。
從圖6 -35(b)中可以看出,斜射式BAS40 E6327入射光的光點(diǎn)照射在被測(cè)面的不同點(diǎn)上,無(wú)法知道被測(cè)面中某點(diǎn)的位移情況,而直射式卻可以。因此,當(dāng)被測(cè)面的法線無(wú)法確定或被測(cè)面面形復(fù)雜時(shí),只能采用直射式結(jié)構(gòu)。
在上述的三角法測(cè)量原理中,要計(jì)算被測(cè)面的位移量,需要知道距離o,而在實(shí)際應(yīng)用中,一般很難知道口的具體值,或者知道其值,但準(zhǔn)確度不高,影響系統(tǒng)的測(cè)試準(zhǔn)確度。實(shí)際應(yīng)用中可以采用另一種表述方式,如圖6 - 36所示,有下列關(guān)系:z式中,6為激光器光軸與接收透鏡光軸之間的距離鏡焦距;髫’為接收光點(diǎn)到透鏡光軸的距離。其中6和廠’均已知,只要測(cè)出省’的值就可以求出距離石。另外,高準(zhǔn)確度地標(biāo)定6和值,就可以保證一定的測(cè)試不確定度。
激光三角法測(cè)量技術(shù)的測(cè)量準(zhǔn)確度受傳感器自身因素和外部因素的影響。傳感器自身影響因素主要包括光學(xué)系統(tǒng)的像差、光點(diǎn)大小和形狀、檢測(cè)器固有的位置檢測(cè)不確定度和分辨力、檢測(cè)器暗電流和外界雜散光的影響、檢測(cè)器檢測(cè)電路的測(cè)量
準(zhǔn)確度和噪聲、電路和光學(xué)系統(tǒng)的溫度漂移等。測(cè)量準(zhǔn)確度的外部影響因素主要有被測(cè)表面傾斜、被測(cè)表面光澤和粗糙度、被測(cè)表面顏色等。這幾種外部因素一般無(wú)法定量計(jì)算,而且不同的傳感器在實(shí)際使用時(shí)會(huì)表現(xiàn)出不同的性質(zhì),因此在使用之前必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)這些因素進(jìn)行標(biāo)定。
根據(jù)三角法原理制成的儀器被稱為激光三角位移傳感器。一般采用半導(dǎo)體激光器( LD)做光源,功率在SmW左右,光電檢測(cè)器采月PSD或CCD。商品化的三角位移傳感器比較常見的有日本Keyence公司斜射式的LD系列、直射式的LC系列和LB系列;Renishaw公司的OP2型;美國(guó)Medar公司的2101型等。表6-2列出了常用激光三角位移傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)。
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