[發明專利]三光軸激光干涉儀測量的電感傳感器校準裝置

有效

• 申請號: 201610311987.8
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN107367224B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 譚久彬;王雷;孫傳智;趙勃
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三光軸激光干涉儀測量的電感傳感器校準裝置，其特征在于：該校準裝置主要包括被校準位移傳感器、位移傳遞機構和位移基準儀器三部分，所述被校準位移傳感器為電感位移傳感器(3)，電感位移傳感器(3)采用傳感器夾持臂(2)進行夾持固定，調整電感位移傳感器(3)的位置，保證電感位移傳感器(3)的測針(3a)運動軸線與三光軸激光干涉儀(11)的光束二(11b)所在光軸共線，傳感器支座(1)安裝在基臺(9)上，傳感器夾持臂(2)固定在傳感器支座(1)的側面；所述位移傳遞機構由宏動定位平臺與微動定位平臺組成，宏動定位平臺由氣浮導軌(13)、直線電機(12)、直線光柵尺(6)和直線光柵尺讀數頭(7)組成，宏動定位平臺安裝在基臺(9)上，保證宏動定位平臺運動方向與三光軸激光干涉儀(11)的光束二(11b)平行，所述直線電機(12)的動子(12a)與氣浮導軌(13)的滑塊(13a)固連，保證直線電機(12)的推力作用點靠近氣浮導軌(13)的運動軸線，直線電機(12)的定子(12b)安裝在氣浮導軌(13)的導軌座(13b)內，直線光柵尺(6)貼在氣浮導軌(13)的滑塊(13a)外側面，保證直線光柵尺(6)與氣浮導軌(13)的運動方向平行，光柵尺支撐板(8)安裝在基臺(9)上，直線光柵尺讀數頭(7)安裝在光柵尺支撐板(8)的側面，保證直線光柵尺讀數頭(7)與直線光柵尺(6)等高且平行，微動定位平臺由壓電陶瓷位移臺(15)、傳感器校準板(4)和測量反射鏡(16)組成，微動定位平臺安裝在宏動定位平臺上，保證微動定位平臺的運動方向與三光軸激光干涉儀(11)的光束二(11b)平行，微動定位平臺轉接板(5)與壓電陶瓷位移臺(15)固連，測量反射鏡(16)位于三光軸激光干涉儀(11)的測量光路上，且安裝在微動定位平臺轉接板(5)的前端上，傳感器校準板(4)安裝在微動定位平臺轉接板(5)的后端上，保證傳感器校準板(4)上的對準刻線(4a)在三光軸激光干涉儀(11)的光束二(11b)所在的光軸上，氣浮導軌轉接板(14)安裝在氣浮導軌(13)的滑塊(13a)上，壓電陶瓷位移臺(15)安裝在氣浮導軌轉接板(14)上；控制位移傳遞機構進行回零運動，使其回到校準裝置的初始零點；控制位移傳遞機構進行壓表運動，使其運動到電感位移傳感器(3)校準起始點；所述位移基準儀器采用三光軸激光干涉儀(11)，三光軸激光干涉儀(11)提供三束激光光束進行位移測量，即光束一(11a)、光束二(11b)和光束三(11c)，其中光束二(11b)測量位移傳遞機構運動方向上的位移，光束一(11a)測量位移傳遞機構運動過程中所產生的俯仰角，光束三(11c)測量位移傳遞機構運動過程中所產生的偏轉角，干涉儀支座(10)固裝在基臺(9)上，三光軸激光干涉儀(11)固裝在干涉儀支座(10)上；控制位移傳遞機構進行校準運動，在電感位移傳感器校準行程內，等間隔選取10個測量點，當位移傳遞機構運動到選取測量點時，同步采集三光軸激光干涉儀(11)光束一(11a)位移測量值s₁、光束二(11b)位移測量值s₂、光束三(11c)位移測量值s₃與電感位移傳感器(3)位移測量值l；利用三光軸激光干涉儀(11)所測得的光束一(11a)位移測量值s₁、光束三(11c)位移測量值s₃對光束二(11b)位移測量值s₂進行補償，得到三光軸激光干涉儀(11)補償后位移測量值s'；將采集到的數據l進行線性擬合得到函數y_i＝k×i+b，其中，i＝1，2，…，10，y_i為擬合后電感位移傳感器(3)位移測量值，k為擬合系數，b為擬合截距，則校準行程內最大非線性誤差max|y_i-s_i'|與全量程的比值為線性度，其中，i＝1，2，…，10，s_i'為校準行程內選取測量點處三光軸激光干涉儀(11)補償后位移測量值。