[發明專利]一種高精度光電擺及其傾斜角度計算方法

有效

• 申請號: 202011286309.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112648986B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 王恩慈;楊子健;何國祥;陳杰
• 申請（專利權）人: 中船航海科技有限責任公司
• 主分類號: G01C17/00
• 分類號: G01C17/00
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 孫金金;周濤

1.一種高精度光電擺，其特征在于，包括光電擺本體、光反射面、光發射裝置、光接收裝置及電橋電路，所述光反射面設置為2個且相連對稱設置于所述光電擺本體端部的擺錘平面上，所述光反射面與擺錘平面的夾角為22.5度，所述光接收裝置設置為2個，所述光接收裝置對稱設置于所述光發射裝置的兩側，所述光接收裝置按照特定角度接收光線同時進行光電轉換，2個所述光接收裝置分別接入電橋電路的兩個橋臂，所述電橋電路測量2個光接收裝置輸出的電信號差值；所述光發射裝置為發光二極管，所述光接收裝置為接收光電管；所述光電擺本體的偏轉角度為0度時，所述發光二極管發出的光打在兩個光反射面的連接點。

2.一種高精度光電擺的傾斜角度計算方法，采用權利要求1所述的高精度光電擺，其特征在于，光電擺本體的傾斜角度值與兩個光接收裝置的電信號差值呈一階函數關系，由以下擬合函數表達：y＝a₀+a₁*x。

3.如權利要求2所述的一種高精度光電擺的傾斜角度計算方法，其特征在于，函數式的擬合方法為：獲取多組光電擺本體真實傾斜角度數據及電信號差值數據，通過MATLAB計算，當傾斜角度范圍為±1度時，得到a₀為0.0007286，a₁為0.0008977。

4.如權利要求3所述的一種高精度光電擺的傾斜角度計算方法，其特征在于，所述光電擺本體的真實角度與擬合角度的非線性誤差由以下公式計算ε＝ΔL/Y_FS*100％，ε為非線性誤差百分比，ΔL為多組數據中真實角度與擬合角度的最大差值，所述Y_FS為測量量程。

5.如權利要求4所述的一種高精度光電擺的傾斜角度計算方法，其特征在于，所述非線性誤差為0.07％。