中国光学, 2013, 6 (5): 788, 网络出版: 2013-11-01   

拼接式钢带光栅编码器测角误差分析与修正

Error analysis and correction of scale tape grating encoder
潘年 1,2,*马文礼 1
作者单位
1 中国科学院 光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
摘要
针对望远镜对高精度测角技术的要求, 分析了机械安装偏心、加工椭圆度误差、轴系晃动等对新型拼接式钢带光栅编码器测角的影响, 并制定了相位差为90°的4读数头软件细分测角方案。在机械安装偏心为10 μm、 加工椭圆度为2 μm、轴系晃动为0.6″的实验平台上进行了逆时针和顺时针测角实验, 两组实验测角误差RMS值分别为0.393″和0.488″。实验表明: 该测角方案能消除机械安装偏心、加工椭圆度误差等对测角数据的影响, 实现了亚角秒级测角。
Abstract
To satisfy rigid performance specifications of goniometry for a telescope, this paper analyzes the impacts of the mechanical installation eccentric, roundness error and the shafting sloshing on angle measurements by an encoder with a scale tape grating, and develops a software subdivision angle measurement program based on 4 reading heads and 90° phase difference. The counterclockwise and clockwise angle measuring experiments are performed on a experimental platform with a mechanical installation eccentric of 10 μm, roundness error of 2 μm and shafting sloshing of 0.6″. The measuring angle error RMS values from two sets of experiments are 0.393″ , 0.488″, respectively. The experiments prove that the program can eliminate the angular measurement errors caused by the mechanical installation eccentric, machining roundness error and the shafting sloshing. It achieves arcsecond angle measurements.

潘年, 马文礼. 拼接式钢带光栅编码器测角误差分析与修正[J]. 中国光学, 2013, 6(5): 788. PAN Nian, MA Wen-li. Error analysis and correction of scale tape grating encoder[J]. Chinese Optics, 2013, 6(5): 788.

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