動(dòng)態(tài)小角度分辨力測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于幾何量計(jì)量技術(shù)，具體涉及一種激光小角度測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)分辨力測(cè) 試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 激光小角度測(cè)量裝置是一種采用正弦原理，W邁克爾遜干涉法測(cè)量小角度的高精 度儀器，主要由正弦臂，分光鏡組，激光干涉系統(tǒng)組成。正弦臂相對(duì)中也兩側(cè)對(duì)稱(chēng)安裝角隅 棱鏡，兩角隅棱鏡中也距離構(gòu)成了正弦臂的臂長(zhǎng)D。當(dāng)正弦臂繞回轉(zhuǎn)中也旋轉(zhuǎn)角度0時(shí)，激 光干涉系統(tǒng)測(cè)量光程差變化為H，與正弦臂臂長(zhǎng)D存在的正弦關(guān)系sine =H/D。圖1所示 激光小角度測(cè)量裝置測(cè)角原理。國(guó)際上許多計(jì)量機(jī)構(gòu)將激光小角度測(cè)量裝置作為小角度計(jì) 量的基準(zhǔn)，用于光電自準(zhǔn)直儀，電子水平儀等高精度小角度測(cè)角儀器的校準(zhǔn)。
[0003] 激光小角度測(cè)量裝置主要用于高準(zhǔn)確度小角度測(cè)量?jī)x器的校準(zhǔn)。當(dāng)開(kāi)展動(dòng)態(tài)角度 測(cè)試時(shí)，通常關(guān)注動(dòng)態(tài)分辨力和動(dòng)態(tài)測(cè)量不確定度，動(dòng)態(tài)分辨力決定動(dòng)態(tài)測(cè)量不確定度，體 現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)值分辨能力和采樣的速率。對(duì)于動(dòng)態(tài)分辨力的檢測(cè)需要確定一套合理可靠的方 法。激光小角度測(cè)量裝置工作時(shí)，干涉光路繞回轉(zhuǎn)軸系旋轉(zhuǎn)，外部信號(hào)觸發(fā)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采 集，檢測(cè)系統(tǒng)能夠分辨相鄰的測(cè)量結(jié)果最小示值差即為系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分辨力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)態(tài)小角度分辨力測(cè)試方法，能夠根據(jù)裝置的轉(zhuǎn)速和 分辨力指標(biāo)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)激光小角度測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)分辨力的測(cè)試，解決動(dòng)態(tài)小角度的校準(zhǔn) 需求。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種動(dòng)態(tài)小角度分辨力測(cè)試方法，它包括如下步驟：
[0007] 1)確定觸發(fā)信號(hào)
[0008] 激光小角度測(cè)量裝置轉(zhuǎn)速為V時(shí)，動(dòng)態(tài)測(cè)角分辨力指標(biāo)為d，那么需要外觸發(fā)信號(hào) 頻率f大于等于v/d ;
[0009] 若相鄰觸發(fā)脈沖采集數(shù)據(jù)差值小于d，則驗(yàn)證動(dòng)態(tài)分辨力指標(biāo)d符合要求；
[0010] 2)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)
[0011] 對(duì)激光小角度校準(zhǔn)裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)分辨力測(cè)試，提供連續(xù)的觸發(fā)信號(hào)；
[0012] 3)采集信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出
[0013] 在激光小角度測(cè)量裝置設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和外觸發(fā)信號(hào)接口，將信號(hào)發(fā)生器的信 號(hào)輸出通道和外觸發(fā)信號(hào)接口連接，將信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出實(shí)時(shí)采集；
[0014] 4)觸發(fā)信號(hào)分析
[0015] 采集相鄰兩個(gè)信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出之差，即為ai-ay ;
[001引當(dāng)ai-aH<d時(shí)，說(shuō)明其分辨力滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求。
[0017] 在上述動(dòng)態(tài)小角度分辨力測(cè)試方法中；所述的步驟2)產(chǎn)生出發(fā)信號(hào)的具體步驟 如下：
[0018] a)觸發(fā)采集系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)TTL電平，可w利用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生觸發(fā)信 號(hào)，信號(hào)穩(wěn)定，精度有保證；
[0019] b)通過(guò)信號(hào)發(fā)生器選擇開(kāi)關(guān)，對(duì)觸發(fā)信號(hào)的頻率、波形、電壓進(jìn)行設(shè)定，滿(mǎn)足激光 小角度測(cè)量裝置動(dòng)態(tài)采集的要求。
[0020] 本發(fā)明的顯著效果在于；采用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的連續(xù)方波作為外觸發(fā)信號(hào) 源，根據(jù)測(cè)試分辨力指標(biāo)選取外部觸發(fā)信號(hào)頻率，計(jì)算采集相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)的差值是否小于 或等于分辨力來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置分辨力的測(cè)試。該方法很好地解決了裝置動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的難題，保 證了裝置動(dòng)態(tài)測(cè)量量值的準(zhǔn)確性。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為激光小角度測(cè)量裝置測(cè)角原理示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0023] 1)確定觸發(fā)信號(hào)
[0024] 激光小角度測(cè)量裝置轉(zhuǎn)速為V時(shí)，動(dòng)態(tài)測(cè)角分辨力指標(biāo)為山那么需要外觸發(fā)信號(hào) 頻率f大于等于v/d，
[0025] 相鄰觸發(fā)脈沖采集數(shù)據(jù)差值是否小于d，驗(yàn)證動(dòng)態(tài)分辨力指標(biāo)d是否符合要求，若 小于則符合要求。
[002引 2)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)
[0027] 對(duì)激光小角度校準(zhǔn)裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)分辨力測(cè)試，需要提供連續(xù)的觸發(fā)信號(hào)。
[0028] b)觸發(fā)采集系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)TTL電平，可W利用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生觸發(fā)信 號(hào)，信號(hào)穩(wěn)定，精度有保證。
[0029] C)通過(guò)信號(hào)發(fā)生器選擇開(kāi)關(guān)，對(duì)觸發(fā)信號(hào)的頻率、波形、電壓進(jìn)行設(shè)定，滿(mǎn)足激光 小角度測(cè)量裝置動(dòng)態(tài)采集的要求。
[0030] 3)采集信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出
[0031] 在激光小角度測(cè)量裝置設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和外觸發(fā)信號(hào)接口，將信號(hào)發(fā)生器的信 號(hào)輸出通道和外觸發(fā)信號(hào)接口連接，可W將信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出實(shí)時(shí)采集。
[0032] 本實(shí)施例當(dāng)中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用TTL電路上升沿觸發(fā)，內(nèi)部緩存為128k，采集數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部的高速緩存中，該過(guò)程響應(yīng)時(shí)間優(yōu)于0. 01ms，即動(dòng)態(tài)采樣頻率為100曲Z。
[003引 4)觸發(fā)信號(hào)分析
[0034] 采集相鄰兩個(gè)信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出之差，即為ai-ay，
[00對(duì)當(dāng)ai-aH<d時(shí)，說(shuō)明其分辨力滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求。
[0036] 例如使激光小角度測(cè)量裝置分別W 30" /s、300" /s轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并使信號(hào)發(fā)生器 W 5曲Z觸發(fā)采集。
[0037] 測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0038] 表1激光小角度校準(zhǔn)裝置動(dòng)態(tài)分辨力測(cè)量結(jié)果
[0039]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種動(dòng)態(tài)小角度分辨力測(cè)試方法，其特征在于，它包括如下步驟： 1) 確定觸發(fā)信號(hào) 激光小角度測(cè)量裝置轉(zhuǎn)速為V時(shí)，動(dòng)態(tài)測(cè)角分辨力指標(biāo)為d，那么需要外觸發(fā)信號(hào)頻率 f大于等于v/d ; 若相鄰觸發(fā)脈沖采集數(shù)據(jù)差值小于d，則驗(yàn)證動(dòng)態(tài)分辨力指標(biāo)d符合要求； 2) 產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào) 對(duì)激光小角度校準(zhǔn)裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)分辨力測(cè)試，提供連續(xù)的觸發(fā)信號(hào)； 3) 采集信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出 在激光小角度測(cè)量裝置設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和外觸發(fā)信號(hào)接口，將信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸 出通道和外觸發(fā)信號(hào)接口連接，將信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出實(shí)時(shí)采集； 4) 觸發(fā)信號(hào)分析 采集相鄰兩個(gè)信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出之差，即為ai-ag ; 當(dāng)ai-a^'d時(shí)，說(shuō)明其分辨力滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)小角度分辨力測(cè)試方法，其特征在于，所述的步驟2) 產(chǎn)生出發(fā)信號(hào)的具體步驟如下： a) 觸發(fā)采集系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)TTL電平，可以利用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，信 號(hào)穩(wěn)定，精度有保證； b) 通過(guò)信號(hào)發(fā)生器選擇開(kāi)關(guān)，對(duì)觸發(fā)信號(hào)的頻率、波形、電壓進(jìn)行設(shè)定，滿(mǎn)足激光小角 度測(cè)量裝置動(dòng)態(tài)采集的要求。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于幾何量計(jì)量技術(shù)，具體公開(kāi)了一種動(dòng)態(tài)小角度分辨力測(cè)試方法，它包括如下步驟：確定觸發(fā)信號(hào)、產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)、采集信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出以及觸發(fā)信號(hào)分析，采用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的連續(xù)方波作為外觸發(fā)信號(hào)源，根據(jù)測(cè)試分辨力指標(biāo)選取外部觸發(fā)信號(hào)頻率，計(jì)算采集相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)的差值是否小于或等于分辨力來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置分辨力的測(cè)試。該方法很好地解決了裝置動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的難題，保證了裝置動(dòng)態(tài)測(cè)量量值的準(zhǔn)確性。
【IPC分類(lèi)】G01B11-26
【公開(kāi)號(hào)】CN104567735
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310484639
【發(fā)明人】劉勇, 王東偉, 姜黎, 陳曉暉, 賀燕
【申請(qǐng)人】北京航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月16日