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扫描电机运动特性参数的非接触测试计量技术研究

张金云  
【摘要】:扫描电机是激光制造、红外扫描成像等系统的关键部件,要求它要具备高速度均匀性、高光学稳定性。扫描电机的性能直接关系到系统的精度,对扫描电机的摆动角度范围、线性段的速度均匀性、时间利用率、零位重复性、转轴与镜面的不平行度等特性参数高精度测试是必要的。 本论文采用激光自准直技术,以磁栅传感器与扇形部件构成标定系统,以激光器与光电位置传感器构成检测系统,设计了扫描电机动态测试系统,实现了将静态自校准和动态测试相结合的全自动测试过程。首先分析了扫描电机的运动特性和电气特性,推导了扫描电机特性参数的测试原理,搭建了光学平台,设计了校准系统,介绍了测试系统的控制硬件结构,包括组合台的控制、信号采集系统的配置,光电位置传感器和磁栅传感器的使用方法。其次,使用C++Builder开发平台设计了高均匀扫描电机测试调试软件,包括对光电位置传感器的零位标定和线性化标定,控制4自由度电动控制台进行电机镜面的位置找准,采集光电位置传感器和磁栅传感器的位移数据,利用小波变换方法对信号进行滤波处理并计算扫描电机的参数指标。最后,设计了对测试系统的计量方法,利用圆光栅、自准直仪等仪器完成了测试指标的计量,通过高精度设备的计量实验,系统的指标满足了设计要求。


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