PSD位移E+E传感器测量误差的修正方法
为了提高自制位置敏感探测器()激光三角PSD位移E+E传感器的精度,提出一种简单、可行的数据修正方法,对传感器所采用的测量原理、敏感器件及自制工艺等进行了研究。对自制的PSD位移E+E传感器的静态精度进行实验标定,分析其位移误差曲线。通过将位移测量误差曲线与敏感器件自身检出误差曲线进行比对,结合自制传感器的组装工艺,分析其误差来源。基于磁敏感角度测量处理器MLX90316开发了一种PSD位移E+E传感器。

PSD位移E+E传感器测量误差的修正方法
分析了PSD位移E+E传感器的测量原理并推导了拉线位移与滚轮角度的解析关系。基于Cortex ARM处理器,设计了PSD位移E+E传感器的角度信号采集和信号输出电路;完成了传感器的整机机械结构设计。开发了PSD位移E+E传感器的应用软件,具有参数设置、传感器标定及符合标准Modbus协议的通讯等功能。试验表明:PSD位移E+E传感器测量精度能达到0.02 mm,性能稳定,可满足工业领域对位移测量的需求。然后,通过调整激光三角测量原理中位移传递公式的具体参数,达到优化自制PSD位移E+E传感器的静态精度的目的。zui后,用反复多次地,不同测量范围、测量步长下的位移数据曲线优化效果,证明这种修正方法的普适性。为了提高PSD位移E+E传感器标定精度和实现自动标定,设计一种量程为18cm的PSD位移E+E传感器校准装置对PSD位移E+E传感器进行在线校准。通过对解调仪测量的波长量和计算得出的位移量进行zui小二乘法拟合得到传感器的静态标定系数,并对标定装置和传感器进行不确定度评定。实验结果表明:PSD位移E+E传感器标定平台标定得到PSD位移E+E传感器的灵敏度为0.0145nm/mm,线性度为99.87%,重复性误差为0.082%,校准装置的测量不确定度为0.11mm。实验结果证明:经过该方法修正后,自制的PSD位移E+E传感器的测量数据的误差降低约80%,其静态位移精度基本达到1%。这种修正方法能够简单、有效地提高激光三角PSD位移E+E传感器的测量精度。针对PSD位移E+E传感器性能检测要求,提出一种新型PSD位移E+E传感器性能检测试验平台的设计方案。此方案采用手动夹紧方式,通过试验平台上的直线运动单元带动磁钢与PSD位移E+E传感器做相对运动,采集卡将传感器信号传递给工控机,由工控机分析PSD位移E+E传感器的精确度。

PSD位移E+E传感器测量误差的修正方法
在此基础上,完成检测试验平台的结构设计并在Solid Works平台中建立该检测设备的三维CAD模型,完成此试验平台核心部件选型与电气系统设计。仿真结果表明:该设备能完成PSD位移E+E传感器性能检测的所有动作要求。