[发明专利]双圆光栅角位移检测系统的误差标定与补偿方法

说明书

本发明公开了一种双圆光栅角位移检测系统的误差标定与补偿方法，采用以下步骤:1)误差标定：1.1)使输入端主动轴和输出端从动轴同轴处于标定状态；1.2)采用刚性联接件将固定座Ⅰ和固定座Ⅱ固接在一起；1.3)获取一圈内不同标定转角圆光栅尺Ⅰ和圆光栅尺Ⅱ的测量误差标定值；1.4)拆除刚性联接件，改变圆光栅尺Ⅰ和圆光栅尺Ⅱ的零位相位差，重复步骤1.2)～1.3)，得到测量误差标定矩阵的列表，2)拆除刚性联接件，恢复检测状态，进行检测；3)误差补偿：首先获得检测系统零位相位差和检测系统转角，然后通过查表获取测量误差标定值，进行补偿。采用本发明可以消除双圆光栅的安装误差。

技术领域

本发明涉及一种角位移误差的标定与补偿方法，特别是一种基于输入输出双圆光栅角位移检测系统的误差标定与补偿方法。

背景技术

圆光栅系统是测量角位移的精密测量传感器，具有精度高、寿命长等优点，广泛应用于机械行业，圆光栅系统的精度由光栅尺的栅格密度决定，一般来说，栅格密度越大精度越高，但测量精度也取决于光栅尺栅格的均匀度，如栅格间距有的地方宽，有的地方窄，都会给精度带来一定影响；此外，很大程度上圆光栅系统测量精度受圆光栅尺安装精度的制约，特别是圆光栅尺与旋转轴的偏心精度。

在许多应用场合，例如减速器、变速箱等需要同时检测输入端与输出端角位移的机械设备，需要两套圆光栅系统分别安装在输入端与输出端上，请参见专利申请号为2016110260108、发明名称为：一种精密减速器综合性能卧式高精度检测仪的专利申请以及专利申请号为2016110313533、发明名称为：一种精密减速器综合性能立式多自由度高精度检测仪的专利申请。由于不同的安装条件以及圆光栅系统的个体差异，使得两套传感系统各自有着不同的精度指标和误差分布，例如，单个圆光栅系统精度为±3″，两套圆光栅系统组合后精度可能变为±6″，因此仅用单个传感器精度替代系统综合测量精度是不正确的，单个测量系统的误差显然与两者组合而成的测量系统的误差分布不同，因此需要对两个独立测角系统(圆光栅)的误差分布进行相关性分析，找出基于不同相位的综合误差分布规律，进而采取误差补偿的方法消除双圆光栅的安装误差。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种双圆光栅角位移检测系统的误差标定与补偿方法，采用该方法可以消除双圆光栅的安装误差。