CN106767620A - 一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法 - Google Patents

一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法，包括以下步骤：A、分别进行至少两次位移测量，得到每个位移传感器的测量值αij，其中，i表示第几次测量值，i为大于1的自然数，j表示传感器的编号；B、针对每个位移传感器，每次测量值αij对应于角度偏差kj和垂直偏差cj建立方程；C、以任一位移传感器作为基准参考点，计算其余位移传感器的角度偏差比值和垂直偏差；D、根据垂直偏差和角度偏差比值对安装情况进行判定；该方法和检测过程简单，对测试环境要求低且检验效率高。

Description

一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法
技术领域
本发明涉及传感器安装检测领域，具体涉及一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法。
背景技术
目前，在三坐标高精度位移测量系统位移安装过程中，传感器安装完成后，由于机械加工精度及安装误差，需要对其安装到位情况进行检验。现有的方法为：采用单轴精密位移台、激光干涉仪等一系列成套工装。采用该种方式，其过程复杂，测试条件苛刻，且检验效率很低。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法，该方法和检测过程简单，对测试环境要求低且检验效率高。
本发明通过下述技术方案实现：
一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法，包括以下步骤：
A、分别进行至少两组位移测量，得到每个位移传感器的测量值αij，其中，i表示第几组测量值，i为大于1的自然数，j表示传感器的编号；
B、针对每个位移传感器，每次测量值αij对应于角度偏差kj和垂直偏差cj建立方程；
C、以任一位移传感器作为基准参考点，计算其余位移传感器的角度偏差比值和垂直偏差；
D、根据垂直偏差和角度偏差比值对安装情况进行判定。
本方案的安装检测方法利用位移与角度偏差、垂直偏差的关系，以任一位移传感器为基准参考点，计算其余位移传感器相对于该位移传感的相对角度偏差和相对垂直偏差，即角度偏差比值和垂直偏差，根据相对角度偏差和相对垂直偏差对位移传感器的安装情况进行判定。该方法应用于高精度的位移测量系统中，位移传感器的测量精度高，将高精度的测量数据反过来应用于对其安装到位情况的判定，判定准确度高。整个过程仅需对位移传感器的数据进行采集即可实现，其过程简单，且可通过软件实现，对测试环境要求低且检验效率高。
作为优选，所述步骤B具体为：
(α11-c1)×k1＝(α12-c2)×k2＝(α13-c3)×k3＝…＝(α1j-cj)×kj
(α21-c1)×k1＝(α22-c2)×k2＝(α23-c3)×k3＝…＝(α1j-cj)×kj。
进一步的，所述步骤C的具体步骤为：使任一cj＝0，计算kj与其余位移传感器的角度偏差的比值得到角度偏差比值并计算其余位移传感器的垂直偏差。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明的方法利用位移与角度偏差、垂直偏差的关系，以任一位移传感器为基准参考点，计算其余位移传感器相对于该位移传感的相对角度偏差和相对垂直偏差，根据相对角度偏差和相对垂直偏差对位移传感器的安装情况进行判定，整个方法和检测过程简单，对测试环境要求低且检验效率高。。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法，包括以下步骤：
A、分别进行至少两组位移测量，得到每个位移传感器的测量值αij，其中，i表示第几组测量值，i为大于1的自然数，j表示传感器的编号；
B、针对每个位移传感器，每次测量值αij对应于角度偏差kj和垂直偏差cj建立方程；
C、以任一位移传感器作为基准参考点，计算其余位移传感器的角度偏差比值和垂直偏差；
D、根据垂直偏差和角度偏差比值对安装情况进行判定。
下面以三坐标高精度位移测量系统对上述方法进行详细说明。
实施例2
针对三坐标高精度位移测量系统，其包括三个位移传感器，具体步骤为：
在三坐标高精度位移测量系统安装完毕后，分别进行至少两次位移测量，本次以两次测量为例，分别得到三个位移传感器的第一次测量值：α11、α12、α13，第二次测量值：、α21、α22、α23；
针对每个传感器，其每次测量值对应于角度偏差与垂直偏差，可建立方程如下：
以标识为2的传感器作为基准参考点，即此时c2＝0，对其余两个个传感器进行评估，
根据设定的偏差角度比值和垂直误差范围即可对安装情况进行判定。
测量单位为μm，如将合格判定阈值角度偏差比值在0.0003以内，垂直偏差在0.005以内
以测试数据1为例：
α11＝2.2988、α12＝2.2700、α13＝2.2999；
α21＝3.2982、α22＝3.2699、α23＝3.2998；
可以计算出：
编号为1和编号为2的传感器角度偏差较大，编号为1与编号为2的垂直偏差在0.03μm，编号为3与编号为2的垂直偏差在0.03μm，因此安装判定为不合格。
以测试数据2为例：
α11＝2.2977、α12＝2.2960、α13＝2.2999；
α21＝3.2975、α22＝3.2959、α23＝3.2998；
可以计算出：
编号为1、3和编号为2的传感器角度偏差小，编号为1与编号为2的垂直偏差在0.002μm，编号为3与编号为2的垂直偏差在0.004μm，因此通过本算法判定。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、分别进行至少两组位移测量，得到每个位移传感器的测量值αij，其中，i表示第几组测量值，i为大于1的自然数，j表示传感器的编号；
B、针对每个位移传感器，每次测量值αij对应于角度偏差kj和垂直偏差cj建立方程；
C、以任一位移传感器作为基准参考点，计算其余位移传感器的角度偏差比值和垂直偏差；
D、根据垂直偏差和角度偏差比值对安装情况进行判定。
2.根据权利要求1所述的一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法，其特征在于，所述步骤B具体为：
(α11-c1)×k1＝(α12-c2)×k2＝(α13-c3)×k3＝…＝(α1j-cj)×kj
(α21-c1)×k1＝(α22-c2)×k2＝(d23-c3)×k3＝…＝(α1j-cj)×kj。
3.根据权利要求2所述的一种高精度位移测量系统的传感器安装检测方法，其特征在于，所述步骤C的具体步骤为：使任一cj＝0，计算kj与其余位移传感器的角度偏差的比值得到角度偏差比值并计算其余位移传感器的垂直偏差。
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