[發明專利]動態小角度分辨力測試方法

在審

• 申請號: 201310484639.7
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN104567735A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 劉勇;王東偉;姜黎;陳曉暉;賀燕
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于幾何量計量技術，具體涉及一種激光小角度測量裝置的動態分辨力測試方法。

背景技術

激光小角度測量裝置是一種采用正弦原理，以邁克爾遜干涉法測量小角度的高精度儀器，主要由正弦臂，分光鏡組，激光干涉系統組成。正弦臂相對中心兩側對稱安裝角隅棱鏡，兩角隅棱鏡中心距離構成了正弦臂的臂長D。當正弦臂繞回轉中心旋轉角度θ時，激光干涉系統測量光程差變化為H，與正弦臂臂長D存在的正弦關系sinθ＝H/D。圖1所示激光小角度測量裝置測角原理。國際上許多計量機構將激光小角度測量裝置作為小角度計量的基準，用于光電自準直儀，電子水平儀等高精度小角度測角儀器的校準。

激光小角度測量裝置主要用于高準確度小角度測量儀器的校準。當開展動態角度測試時，通常關注動態分辨力和動態測量不確定度，動態分辨力決定動態測量不確定度，體現系統數值分辨能力和采樣的速率。對于動態分辨力的檢測需要確定一套合理可靠的方法。激光小角度測量裝置工作時，干涉光路繞回轉軸系旋轉，外部信號觸發裝置進行數據采集，檢測系統能夠分辨相鄰的測量結果最小示值差即為系統的動態分辨力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動態小角度分辨力測試方法，能夠根據裝置的轉速和分辨力指標參數，實現激光小角度測量裝置的動態分辨力的測試，解決動態小角度的校準需求。

本發明的技術方案如下：

一種動態小角度分辨力測試方法，它包括如下步驟：

1）確定觸發信號

激光小角度測量裝置轉速為v時，動態測角分辨力指標為d，那么需要外觸發信號頻率f大于等于v/d；

若相鄰觸發脈沖采集數據差值小于d，則驗證動態分辨力指標d符合要求；

2）產生觸發信號

對激光小角度校準裝置進行動態分辨力測試，提供連續的觸發信號；

3）采集信號發生器的信號輸出

在激光小角度測量裝置設置數據采集系統和外觸發信號接口，將信號發生器的信號輸出通道和外觸發信號接口連接，將信號發生器的信號輸出實時采集；

4）觸發信號分析

采集相鄰兩個信號發生器的信號輸出之差，即為a_i-a_i-1；

當a_i-a_i-1<d時，說明其分辨力滿足技術指標要求。

在上述動態小角度分辨力測試方法中：所述的步驟2）產生出發信號的具體步驟如下：

a)觸發采集系統的觸發信號為標準TTL電平，可以利用信號發生器產生觸發信號，信號穩定，精度有保證；

b)通過信號發生器選擇開關，對觸發信號的頻率、波形、電壓進行設定，滿足激光小角度測量裝置動態采集的要求。

本發明的顯著效果在于：采用標準信號發生器產生的連續方波作為外觸發信號源，根據測試分辨力指標選取外部觸發信號頻率，計算采集相鄰兩個數據的差值是否小于或等于分辨力來實現對裝置分辨力的測試。該方法很好地解決了裝置動態校準的難題，保證了裝置動態測量量值的準確性。

附圖說明

圖1為激光小角度測量裝置測角原理示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

1）確定觸發信號

激光小角度測量裝置轉速為v時，動態測角分辨力指標為d，那么需要外觸發信號頻率f大于等于v/d，

相鄰觸發脈沖采集數據差值是否小于d，驗證動態分辨力指標d是否符合要求，若小于則符合要求。

2）產生觸發信號

對激光小角度校準裝置進行動態分辨力測試，需要提供連續的觸發信號。

b)觸發采集系統的觸發信號為標準TTL電平，可以利用信號發生器產生觸發信號，信號穩定，精度有保證。

c)通過信號發生器選擇開關，對觸發信號的頻率、波形、電壓進行設定，滿足激光小角度測量裝置動態采集的要求。

3）采集信號發生器的信號輸出

在激光小角度測量裝置設置數據采集系統和外觸發信號接口，將信號發生器的信號輸出通道和外觸發信號接口連接，可以將信號發生器的信號輸出實時采集。

本實施例當中，數據采集系統采用TTL電路上升沿觸發，內部緩存為128k，采集數據存儲在內部的高速緩存中，該過程響應時間優于0.01ms，即動態采樣頻率為100kHz。

4）觸發信號分析

采集相鄰兩個信號發生器的信號輸出之差，即為a_i-a_i-1，