基于纳米圆时栅的自标定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于纳米圆时栅的自标定方法，属于精密测量技术领域，该方法将1个纳米圆时栅作为核心测量元器件，该纳米圆时栅有传感单元Ⅰ和传感单元Ⅱ，将传感单元Ⅰ与传感单元Ⅱ互相作为参考，利用全组合测量法进行自标定实现交叉校准，可以通过多次循环迭代从而不断提高两个传感单元的测量精度。断提高两个传感单元的测量精度。断提高两个传感单元的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
基于纳米圆时栅的自标定方法


[0001]本专利技术属于精密测量
，具体涉及一种基于纳米圆时栅的自标定方法。

技术介绍

[0002]角位移传感器的自标定一般是利用圆周封闭原则，采用误差分离和补偿技术实现高精度标定的方法，其主要有以下方法：(1)两个同类传感器系统进行自标定，这种一般是在当被标定仪器精度很高，没有更高精度标准仪器进行标定时，采用两个同类传感器进行自检；(2)利用辅助装置代替方法(1)的其中一个传感器系统，将辅助装置作为参考，采用多次测量法，分离出误差并进行补偿；(3)利用传感器自身的特性结合测量方法来分离出误差，并进行补偿来实现自标定。上述方法(1)、方法(2)在安装上比较复杂，难以保证两个传感器或仪器的同心度，另一方面上述方法(1)、方法(2)、方法(3)均只有一次标定结果有效，不能通过重复标定来进一步提高测量精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于纳米圆时栅的自标定方法，以通过多次标定和误差修正实现角度测量的循环迭代，不断地提高测量精度。
[0004]本专利技术所述的基于纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米圆时栅的自标定方法，其特征在于：纳米圆时栅包括传感单元Ⅰ和传感单元Ⅱ，传感单元Ⅰ由转子Ⅰ(1)和激励电极Ⅰ(31)组成，传感单元Ⅱ由转子Ⅱ(2)和激励电极Ⅱ(32)组成，激励电极Ⅰ(31)、激励电极Ⅱ(32)间隔设在定子(3)的基体上表面，转子Ⅰ(1)的基体下表面设有感应电极Ⅰ(11)，转子Ⅱ(2)的基体下表面设有感应电极Ⅱ(21)，转子Ⅰ(1)、转子Ⅱ(2)与定子(3)同轴安装，并留有间隙，转子Ⅰ(1)与转子Ⅱ(2)处于同一安装平面且能相对独立转动，感应电极Ⅰ(11)与激励电极Ⅰ(31)正对，感应电极Ⅱ(21)与激励电极Ⅱ(32)正对；自标定时，转子Ⅰ(1)、转子Ⅱ(2)能相对于定子(3)平行转动；所述自标定方法包括：S1、对激励电极Ⅰ(31)和激励电极Ⅱ(32)分别施加正弦激励电信号，标定系统以转子Ⅱ(2)的角位移测量值作为参考，初始状态转子Ⅱ(2)的转动起始点与转子Ⅰ(1)的转动起始点对齐，然后使转子Ⅰ(1)不动，将转子Ⅱ(2)转位的角度后，使转子Ⅰ(1)与转子Ⅱ(2)共同旋转在整周范围内进行比较测量，由角位移测量值得到一个测量方程组；S2、使转子Ⅰ(1)不动，将转子Ⅱ(2)再转位的角度后，使转子Ⅰ(1)与转子Ⅱ(2)共同旋转在整周范围内进行比较测量，由角位移测量值再得到一个测量方程组；S3、重复S2步骤n
1-2次，总共得到n1个测量方程组；S4、标定系统的信号处理模块从n1个测量方程组中分离出转子Ⅰ(1)整周范围内的测量误差；S5、标定系统的信号处理模块利用谐波误差修正法对转子Ⅰ(1)整周范围内的测量误差进行软件补偿，传感单元Ⅰ的精度得到一次提高；其中，n1表示转子Ⅱ(2)的转位次数。2.根据权利要求1所述的基于纳米圆时栅的自标定方法，其特征在于，所述自标定方法还包括：S6、对激励电极Ⅰ(31)和激励电极Ⅱ(32)继续施加正弦激励电信号，标定系统以转子Ⅰ(1)的角位移测量值作为参考，初始状态转子Ⅰ(1)的转动起始点与转子Ⅱ(2)的转动起始点对齐，然后使转子Ⅱ(2)不动，将转子Ⅰ(1)转位的角度后，使转子Ⅰ(1)与转子Ⅱ(2)共同旋转在整周范围内进行比较测量，由角位移测量值得到一个测量方程组；S7、使转子Ⅱ(2)不动，将转子Ⅰ(1)再转位的角度后，使转子Ⅰ(1)与转子Ⅱ(2)共同旋转在整周范围内进行比较测量，由角位移测量值再得到一个测量方程组；S8、重复S7步骤m
1-2次，总共得到m1个测量方程组；S9、标定系统的信号处理模块从m1个测量方程组中分离出转子Ⅱ(2)整周范围内的测量误差；S10、标定系统的信号处理模块利用谐波误差修正法对转子Ⅱ(2)整周范围内的测量误差进行软件补偿，传感单元Ⅱ的精度得到一次提高；其中，m1表示转子Ⅰ(1)的转位次数，m1与n1互为质数。3.根据权利要求2所述的基于纳米圆时栅的自标定方法，其特征在于，所述自标定方法还包括：执行S11步骤至S20步骤k-1次，i依次取2至k的所有整数，k表示设置的标定次数；S11、对激励电极Ⅰ和激励电极Ⅱ继续施加正弦激励电信号，标定系统以转子Ⅱ(2)的角
位移测量值作为参考，初始状态转子Ⅱ(2)的转动起始点与转子Ⅰ(1)的转动起始点对齐，然后使转子Ⅰ(1)不动，将转子Ⅱ(2)转位的角度后，使转子Ⅰ(1)与转子Ⅱ(2)共同旋转在整周范围内进行比较测量，由角位移测量值得到一个测量方程组；S12、使转子Ⅰ(1)不动，将转子Ⅱ(2)再转位的角度后，使转子Ⅰ(1)与转子Ⅱ(2)共同旋转在整周范围内进行比较测量，由角位移测量值再得到一个测量方程组；S13、重复S12步骤n
i-2次，总共得到n
i
个测量方程组；S14、标定系统的信号处理模块从n
i<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小康，彭凯，于治成，王合文，蒲红吉，
申请(专利权)人：通用技术集团国测时栅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：