測角儀的結(jié)構(gòu)設計畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-01 18:13 本頁面
【正文】 本科畢業(yè)設計論文題目：測角儀的結(jié)構(gòu)設計 院 系： 光電工程學院 學科專業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 學 生： 暢院東 學 號： 070101101 指導教師： 紀小輝 老師 2011年 6月自準直瞄準方式角度測量儀結(jié)構(gòu)設計摘 要精密角度測量是幾何量測量的一個重要項目，也是計量科學中發(fā)展較為完備的一個分支。光學測角方法由于具有非接觸、高準確度和高靈敏度的特點而倍受重視。本裝置適用于在自準直瞄準方式下對反射率較高的被測件進行角度測量的儀器，利用自準直原理對被測件進行瞄準，通過度盤讀數(shù)來完成 0186。～360176。任意角度的測量，并可配合通過在自準直上的讀數(shù)來完成或更精確的測量，本儀器主要包括瞄準系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，瞄準系統(tǒng)采用精度為177。2″的自準直儀完成，并可對自準直儀進行水平、高低、俯視的調(diào)節(jié)，測量讀數(shù)主要由精密軸系支承的度盤來完成。本儀器的測量精度可達177。1180。. 關(guān)鍵詞：測角儀。結(jié)構(gòu)設計。自準直Structural design of the angle measuring device basesd on autocollimation aiming methodAbstractPrecise angle measurement is the point of geometric measurement of an important project, but also it is a more prehensive branch in the development of scientific measurement. Optical angle measurement methods beed much attention which it has a noncontact, high accuracy and high sensitivity of the characteristics. This device applies to the based on autocollimation aiming method to measured piece the reflection of the higher rate .Since the use of autocollimation principles of conduct aimed at the measured pieces， through degree tray readings of the set to plete 0186。360186。 angle of the arbitrary measure , and through the autocollimational readings to plete a higher precision equipment includes aiming systems and the measurement system，targeting system used for the precise 177。2″ collimator to can be conducted regulation up which the collimator levels, high and low, overlooking the precision of the shaft was revealed that the main measurement readings. The measurement accracy 177。1180。 of this equipment. Key Words: goniometer 。 structural design 。 autocollimation目 錄1 緒論 1 1 2 82 測量原理 9 9 測量及讀數(shù)原理 10 誤差分析 12 圓分度誤差 12 分度間隔誤差 12 直徑誤差 13 零起分度誤差 133 結(jié)構(gòu)設計 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 三爪卡盤的選取 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。 錯誤！未定義書簽。4 結(jié)論 錯誤！未定義書簽。致謝 錯誤！未定義書簽。參考文獻 錯誤！未定義書簽。1 緒論 精密角度測量是幾何量測量的一個重要項目，也是計量科學中發(fā)展較為完備的一個分支，在過去的20年中，角度測量的精度也提高了10倍多。角度測量技術(shù)分為靜態(tài)測量和動態(tài)測量兩種，某些靜態(tài)測量技術(shù)仍然是動態(tài)測量的基礎(chǔ)，一些動態(tài)測角技術(shù)可以實現(xiàn)靜態(tài)測量。對于靜態(tài)測量技術(shù)來說,目前的主要任務集中在如何提高測量精度和測量分辨力上。隨著工業(yè)的發(fā)展,對回轉(zhuǎn)量的測量要求也越來越多,因此人們在靜態(tài)測角的基礎(chǔ)上,對旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)角測量問題進行了大量的研究,產(chǎn)生了許多新的測角方法。目前，很多重要的測控儀器，如陀螺轉(zhuǎn)臺、經(jīng)緯儀、星體跟蹤器、雷達、導彈發(fā)射架、空間望遠鏡、高精度數(shù)控機床、機器人等系統(tǒng)中一般都需要角度傳感器，用于測量被測物體相對于某基準方位的絕對轉(zhuǎn)角或相對于自身在不同時刻的相對轉(zhuǎn)角。光學測角方法由于具有非接觸、高準確度 和 高靈敏度的特點而倍受重視[3]。隨著現(xiàn)代自動控制系統(tǒng)、慣性導航系統(tǒng)、精密零件制造業(yè)的發(fā)展，對角度測量的準確度又提出了更高的要求，例如高準確度的控制系統(tǒng)需要測量誤差小于幾個角秒的角位移測量結(jié)果。傳統(tǒng)的光學小角度測量方法通常基于干涉或者自動準直[4]。目前，很多重要的測控儀器，如陀螺轉(zhuǎn)臺、慣導平臺、經(jīng)緯儀、星體跟蹤器、雷達、導彈發(fā)射架、空間望遠鏡、高精度數(shù)控機床、機器人等系統(tǒng)中一般都需要角度傳感器，用于測量被測物體相對于某基準方位的絕對轉(zhuǎn)角或相對于自身在不同時刻的相對轉(zhuǎn)角。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)要求的測控精度越來越高。然而，角度測量仍然存在各種各樣的問題，主要有：精度不夠高或只能在小角度測量時得到高精度，精度提高使產(chǎn)品尺寸和重量過大，全周界絕對角度測量裝置的測量精度不高，小型化方面存在技術(shù)困難，動態(tài)范圍小，對關(guān)鍵元件要求苛刻，對環(huán)境要求高，可靠性低，不易實現(xiàn)與其它儀器融合等等. 這就要求研制出適合的儀器以用于實際的生產(chǎn)中。測角技術(shù)中研究最早的是機械式和電磁分度式測角技術(shù)。機械式測角技術(shù)主要以多齒分度盤為代表。多齒分度盤的雛形出現(xiàn)在本世紀30年代，作為一個完整的圓分度器件，是由美國Gate公司研制并于1960年獲得專利，當時其分度達177?！?。由于多齒分度盤的齒數(shù)不能無限增加，因此細分受到限制。解決辦法是采用兩組或多組多齒分度盤疊放在一起，利用差動法進行細分。從原理上講，完全有可能設計四層或更多層的多齒分度臺，但由于各層之間的同軸度難以保證，齒盤起落結(jié)構(gòu)復雜等原因而難以實現(xiàn)。為進一步擴大應用范圍和減小定位不確定性，可以采用細分結(jié)構(gòu)。本課題主要訓練設計測量裝置和儀器的能力。本課題涉及簡單光路設計，結(jié)構(gòu)設計，測量的基本方法，誤差分析，零件加工和儀器裝校的工藝性等知識內(nèi)容的綜合運用，對測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學生對以后從事光學測量裝置及其它測量儀器的設計打下良好的基礎(chǔ)。 測角技術(shù)中研究最早的是機械式和電磁式測角技術(shù),如多齒分度臺和圓磁柵等,這些方法的主要缺點大多為手工測量,不容易實現(xiàn)自動化,測量精度受到限制。光學測角方法由于具有非接觸、高準確度和高靈敏度的特點而倍受人們的重視,尤其是穩(wěn)定的激光光源的發(fā)展使工業(yè)現(xiàn)場測量成為可能,因此使光學測角法的應用越來越廣泛,各種新的光學測角方法也應運而生。目前,光學測角方法除眾所周知的光學分度頭法和多面棱體法外,常用的還有光電編碼器法、衍射法、自準直法 、光纖法 、聲光調(diào)制法 、圓光柵法、光學內(nèi)反射法 、激光干涉法、平行干涉圖法以及環(huán)形激光法等[1]。這些方法中的很多方法在小角度的精密測量中已經(jīng)得到了成功地應用,并得到了較高的測量精度和測量靈敏度,通過適
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