[发明专利]一种触针式轮廓仪传感器非线性误差的校正方法

摘要

本发明公开了一种触针式轮廓仪传感器非线性误差的校正方法，包括：调整轮廓仪传感器的位置，使其触针与垂直微位移工作台的工作面相接触，确定垂直微位移工作台在垂直方向上运动的距离以及采样间距，通过计算机和控制箱后发出信号来带动轮廓仪传感器的触针运动，垂直微位移工作台上的激光测距仪分别根据信号测量垂直微位移工作台在垂直方向上相对于初始位置的位移量，同时轮廓仪传感器的计量系统分别根据信号测量轮廓仪传感器的触针在垂直方向上相对于初始位置的位移值，将两组数据以一一对应的方式保存在垂直方向的误差查找表中。本发明使用简单、效率高、成本低、精度高、适用范围广，并能对触针式轮廓仪传感器的全量程误差进行补偿。

主权项

一种触针式轮廓仪传感器非线性误差的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)调整轮廓仪传感器的位置，使其触针与垂直微位移工作台的工作面相接触；(2)确定垂直微位移工作台在垂直方向上运动的距离Y以及采样间距y；(3)通过计算机和控制箱后发出信号1、2、...、n来控制垂直微位移工作台的电机转动，电机带动垂直微位移工作台上下运动，从而带动轮廓仪传感器的触针运动，其中n＝Y/y；(4)垂直微位移工作台上的激光测距仪分别根据信号1、2、...、n测量垂直微位移工作台在垂直方向上相对于初始位置的位移量y1、...、yn，同时轮廓仪传感器的计量系统分别根据信号1、2、...、n测量轮廓仪传感器的触针在垂直方向上相对于初始位置的位移值y1’、...、yn’；(5)将两组数据y1、y2......yn以及y1’、y2’......yn’以一一对应的方式保存在垂直方向的误差查找表中；(6)取下垂直微位移工作台，并将楔形斜块放置在水平工作台上；(7)调整轮廓仪传感器的位置，使其触针与楔形斜块的斜面相接触；(8)确定水平工作台在水平方向上运动的距离X以及采样间距x；(9)通过计算机和控制箱后发出信号1’、2’、...、n’来控制水平工作台的电机转动，电机带动水平工作台水平运动，从而带动楔形斜块和传感器的触针运动，其中n’＝X/x；(10)水平工作台上的激光测距仪分别根据信号1’、2’、...、n’测量水平工作台在水平方向上相对于初始位置的位移量X1’、...、Xn’，同时轮廓仪传感器的计量系统分别根据信号1’、2’、...、n’测量轮廓仪传感器的触针在 垂直方向上相对于初始位置的位移值A1’、...、An’；(11)判断A1是否和步骤(4)中得到的位移值y1’、y2’......yn’中的一个数值yi’相等，若相等，则将A1’更新为yi’在垂直方向的误差查找表中对应的yi，若不相等，则进一步确定A1位于y1’、y2’......yn’中哪两个相邻的数值之间，若yj’＜A1’＜yj+1’，则将A1更新为yj+1’在垂直方向的误差查找表中对应的yj+1；(12)对于剩下的A2’、...、An’，重复上述步骤(11)，直到全部位移值均已被更新为在垂直方向的误差查找表中对应的位移值为止。(13)利用公式xn’＝An’×b计算触针在水平方向上的实际移动量x1、...、xn’，其中b为楔形斜块的长高比；(14)将两组数据x1、x2......xn和x1’、x2’......xn’以一一对应的方式保存在水平方向的误差查找表中。