[发明专利]一种通过利用测角圆光栅及读数头检测轴系晃动及偏心误差的方法

权利要求书

1.一种通过利用测角圆光栅及读数头检测轴系晃动误差的方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一、将四个读数头H₁、H₂、H₃、H₄分别以90度相位分布在圆光栅四周；

步骤二、轴系旋转多圈，用数据收集模块获取四个读数头分别测量的位置数据；

步骤三、在PC机中处理数据，将对径两个读数头的测量值计算均值，用均值计算公式，得到读数头H₁和读数头H₃的均值为e₁₃，读数头H₂和读数头H₄的均值为e₂₄；

步骤四、将平均值与其中一个读数头测得的位置数据作差，根据圆光栅双读数头对安装后均值消除轴晃及偏心误差原理，得到轴晃和偏心误差在x方向和y方向的分量；

步骤五、合成分量，得到轴晃和偏心误差方向和大小；

步骤六、根据偏心误差是具有周期重复性，而轴晃是随机不重复的，由此分析差值中重复部分和随机部分分离出轴晃误差和偏心误差，最后输出系统的轴晃误差。

2.根据权利要求1所述的通过利用测角圆光栅及读数头检测轴系晃动误差的方法，其特征在于，采用光栅读数头，提取光信号，通过光电转换器件将光信号转换为电信号，经过信号处理和译码，可以测得读数头所测量的实时角度信息。

3.根据权利要求1所述的通过利用测角圆光栅及读数头检测轴系晃动误差的方法，其特征在于，四个读数头以90度相位差均匀分布在圆光栅周围，四个读数头分别记为读数头H₁、读数头H₂、读数头H₃和读数头H₄。

4.根据权利要求1所述的通过利用测角圆光栅及读数头检测轴系晃动误差的方法，其特征在于，轴系旋转多圈，获取四个读数头分别测量的位置数据，收集记录在数据收集板。

5.根据权利要求1所述的通过利用测角圆光栅及读数头检测轴系晃动误差的方法，其特征在于，用PC机编写软件程序计算对径安放的两组读数头的均值并记录下来，读数头H₁和读数头H₃的均值为e₁₃，读数头H₂和读数头H₄的均值为e₂₄。

6.根据权利要求5所述的通过利用测角圆光栅及读数头检测轴系晃动误差的方法，其特征在于，均值的计算方法，因为采用的是绝对式圆光栅，不能将两个读数头绝对位置相加除以2，假定计算读数头H₁和读数头H₃的均值e₁₃，计算方法如下：

如果H₁≥H₃，e₁₃＝rem((H₁+H₃)/2,360)；如果H₁＜H₃，e₁₃＝rem((H₁+H₃+180)/2,360)；e₂₄计算方式与以上相同。

7.根据权利要求1所述的通过利用测角圆光栅及读数头检测轴系晃动误差的方法，其特征在于，双读数头可消除垂直于读数头光学中心线的轴系偏移产生的偏心及轴晃误差的分量，将平均值与其中一个读数头测得的位置数据作差，得到x或者y方向的偏心和轴晃的分量。

8.根据权利要求7所述的通过利用测角圆光栅及读数头检测轴系晃动误差的方法，其特征在于，将e₁₃与H₁作差得到x方向的分量，相应的，将e₂₄与H₂作差得到y方向的分量。