CN105606052B - 基于高精度直线平移台的微位移传感器标定装置 - Google Patents

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    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness

Abstract

本发明公开了一种基于高精度直线平移台的微位移传感器标定装置，包括调平支架、精密直线平移台、双频激光干涉系统、量块和微位移传感器固定块；所述精密直线平移台由所述调平支架支撑；所述微位移传感器固定块固接在所述调平支架上，在所述微位移传感器固定块上设有微位移传感器固定结构；所述双频激光干涉系统包括反射镜、干涉镜和激光头，所述反射镜和所述量块均固定在所述精密直线平移台的可动部件上，所述双频激光干涉系统的出射光线与反射光线平行于微位移传感器的运动轴线，并且对称分布于该运动轴线两侧。本发明能够对微位移传感器进行标定，以确定其位移量和数字输出值之间的输入‑输出关系。

Description

基于高精度直线平移台的微位移传感器标定装置
技术领域
本发明涉及一种标定装置，特别是一种基于高精度直线平移台的微位移传感器标定装置。
背景技术
标定是使用标准的计量仪器对所使用仪器的精度进行检测，以确定仪器或测量系统的输入-输出关系，确定仪器或测量系统的静态特性指标，消除系统误差，改善仪器或系统的精度。在实际应用中，上位机接收到的、与微位移传感器的位移值对应的数字量要经过一种确定的对应关系转化为实际的位移值，一般常用的方法有函数法和插值法。函数法需要确定一个输入输出函数关系式y＝f(x)，但是一般情况下该函数式很难确定，若所用微位移传感器有较好的稳定性和重复性，此时可以采用标定的方法，得到一组测量数据，根据这些测量数据，利用插值法得到全量程内输入-输出的对应关系。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于高精度直线平移台的微位移传感器标定装置，采用该装置能够对微位移传感器进行标定，以确定其位移量和数字输出值之间的输入-输出关系。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于高精度直线平移台的微位移传感器标定装置，包括调平支架、精密直线平移台、双频激光干涉系统、量块和微位移传感器固定块；所述精密直线平移台由所述调平支架支撑；所述微位移传感器固定块固接在所述调平支架上，在所述微位移传感器固定块上设有微位移传感器固定结构；所述双频激光干涉系统包括反射镜、干涉镜和激光头，所述反射镜和所述量块均固定在所述精密直线平移台的可动部件上，所述双频激光干涉系统的出射光线与反射光线平行于微位移传感器的运动轴线，并且对称分布于该运动轴线两侧。
所述调平支架由调平支架A和调平支架B组成；在所述调平支架A上设有两个调平螺钉Ⅰ，两个所述调平螺钉Ⅰ分设在所述调平支架A的两端；在所述调平支架B上设有一个调平螺钉Ⅱ，所述调平螺钉Ⅱ设置在所述调平支架B的中央；所述微位移传感器固定块固定在所述调平支架B上；在所述调平螺钉Ⅰ和所述调平螺钉Ⅱ的底部均嵌装有钢珠。
所述微位移传感器固定结构包括形成在所述微位移传感器固定块顶部的钳口，所述钳口采用螺栓锁紧，在所述钳口内固定有套装在微位移传感器外面的护套，在所述护套的侧壁上设有沿其母线延伸的开口。
所述量块通过量块固定块与所述精密直线平移台的可动部件固接，所述量块固定块固定在所述精密直线平移台的可动部件上，在所述量块固定块的上表面上形成有安装槽，在所述安装槽内安装有所述量块，所述量块采用设置在其一侧的紧定螺钉锁固在所述安装槽内，在所述量块靠近所述紧定螺钉的侧面上设有垫板，所述紧定螺钉压紧在所述垫板上。
本发明具有的优点和积极效果是：采用精密直线平移台作为运动驱动部件，其位移量由双频激光干涉系统测量，将待标定的微位移传感器固定在微位移传感器固定块上，并使待标定的微位移传感器与双频激光干涉系统的位置关系符合阿贝原则，能够保证标定结果的精确性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的调平螺钉Ⅰ和调平螺钉Ⅱ的结构示意图。
图中：1-精密直线平移台，21-调平支架A，211-调平螺钉Ⅰ，22-调平支架B，221-调平螺钉Ⅱ，3-微位移传感器固定块，31-螺栓，32-护套，4-微位移传感器，5-量块，6-量块固定块，7-紧定螺钉，8-垫板，91-反射镜，92-干涉镜，93-激光头，10-钢珠。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图4，一种基于高精度直线平移台的微位移传感器标定装置，包括调平支架、精密直线平移台1、双频激光干涉系统、量块5和微位移传感器固定块3。
所述精密直线平移台1由所述调平支架支撑。
所述微位移传感器固定块3固接在所述调平支架上，在所述微位移传感器固定块3上设有微位移传感器固定结构。
所述双频激光干涉系统包括反射镜91、干涉镜92和激光头93，所述反射镜91和所述量块5均固定在所述精密直线平移台1的可动部件上，所述双频激光干涉系统的出射光线与反射光线平行于微位移传感器4的运动轴线，并且对称分布于该运动轴线两侧。
在本实施例中，所述调平支架由调平支架A21和调平支架B22组成；在所述调平支架A21上设有两个调平螺钉Ⅰ211，两个所述调平螺钉Ⅰ211分设在所述调平支架A21的两端；在所述调平支架B22上设有一个调平螺钉Ⅱ221，所述调平螺钉Ⅱ221设置在所述调平支架B22的中央；所述微位移传感器固定块3固定在所述调平支架B22上；在所述调平螺钉Ⅰ211和所述调平螺钉Ⅱ221的底部均嵌装有钢珠10，利用三个钢珠可实现三点调平。
所述微位移传感器固定结构包括形成在所述微位移传感器固定块3顶部的钳口，所述钳口采用螺栓31锁紧，在所述钳口内固定有套装在微位移传感器4外面的护套32，在所述护套32的侧壁上设有沿其母线延伸的开口。
所述量块5通过量块固定块6与所述精密直线平移台1的可动部件固接，所述量块固定块6固定在所述精密直线平移台1的可动部件上，在所述量块固定块6的上表面上形成有安装槽，在所述安装槽内安装有所述量块5，所述量块5采用设置在其一侧的紧定螺钉7锁固在所述安装槽内，在所述量块5靠近所述紧定螺钉7的侧面上设有垫板8，所述紧定螺钉7压紧在所述垫板8上。
本发明的工作原理：
精密直线平移台1带动量块5运动，使微位移传感器4产生位移，位移量由双频激光干涉系统指示，记录系统的示值以及对应位置处微位移传感器4的数字输出值，以确定微位移传感器4的输入-输出关系，完成标定。
微位移传感器4的起始位和最终位在空间上关于其电零位对称，在起始位和最终位之间，微位移传感器4的输入与输出具有较好的线性关系。标定时，首先在电零位的位置复位双频激光干涉系统，使其读数为0，然后，控制精密直线平移台1，使其每次运动相同距离，即在微位移传感器4的量程范围内均匀采点，记录每个位置对应的数字输出值和双频激光干涉系统示值，标定结果取多次测量的平均值。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于高精度直线平移台的微位移传感器标定装置，其特征在于，包括调平支架、精密直线平移台、双频激光干涉系统、量块和微位移传感器固定块；
所述精密直线平移台由所述调平支架支撑；
所述微位移传感器固定块固接在所述调平支架上，在所述微位移传感器固定块上设有微位移传感器固定结构；
所述双频激光干涉系统包括反射镜、干涉镜和激光头，所述反射镜和所述量块均固定在所述精密直线平移台的可动部件上，所述双频激光干涉系统的出射光线与反射光线平行于微位移传感器的运动轴线，并且对称分布于该运动轴线两侧；
所述调平支架由调平支架A和调平支架B组成；
在所述调平支架A上设有两个调平螺钉Ⅰ，两个所述调平螺钉Ⅰ分设在所述调平支架A的两端；
在所述调平支架B上设有一个调平螺钉Ⅱ，所述调平螺钉Ⅱ设置在所述调平支架B的中央；所述微位移传感器固定块固定在所述调平支架B上；
在所述调平螺钉Ⅰ和所述调平螺钉Ⅱ的底部均嵌装有钢珠；
所述量块通过量块固定块与所述精密直线平移台的可动部件固接，所述量块固定块固定在所述精密直线平移台的可动部件上，在所述量块固定块的上表面上形成有安装槽，在所述安装槽内安装有所述量块，所述量块采用设置在其一侧的紧定螺钉锁固在所述安装槽内，在所述量块靠近所述紧定螺钉的侧面上设有垫板，所述紧定螺钉压紧在所述垫板上。
2.根据权利要求1所述的基于高精度直线平移台的微位移传感器标定装置，其特征在于，所述微位移传感器固定结构包括形成在所述微位移传感器固定块顶部的钳口，所述钳口采用螺栓锁紧，在所述钳口内固定有套装在微位移传感器外面的护套，在所述护套的侧壁上设有沿其母线延伸的开口。
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