誤差分析
展華公司是一家集測(cè)繪儀器研發(fā)，生產(chǎn)加工，銷(xiāo)售和技術(shù)服務(wù)于一體的全能型高科技企業(yè)。從開(kāi)始生產(chǎn)單一的小螺絲，拓展到精密機(jī)械制造，精密測(cè)繪，測(cè)繪儀器等領(lǐng)域。如今公司已擁有81項(xiàng)自主研發(fā)轉(zhuǎn)利，121臺(tái)世界先進(jìn)的精密制造設(shè)備，5條車(chē)間，3條安裝生產(chǎn)線領(lǐng)先的技術(shù)研發(fā)，嚴(yán)格的質(zhì)量管理，更快捷人性的售后，這一切只為做出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，更好的服務(wù)于客戶，成為中國(guó)精密測(cè)繪解決方案的可靠供應(yīng)商。2000年通過(guò)了IOS9000質(zhì)量管理體系認(rèn)證，生產(chǎn)的精密零部件主要出口國(guó)外測(cè)繪儀器產(chǎn)品，供應(yīng)科研教學(xué)，工程建設(shè)，電力架設(shè)，高鐵鋪設(shè)，航空航天，國(guó)防等領(lǐng)域。
數(shù)字水準(zhǔn)儀是由光學(xué)機(jī)械部分和電子設(shè)備組成,其誤差除由以上兩項(xiàng)單獨(dú)所產(chǎn)生的而外,還包括二者組合產(chǎn)生的誤差。其中光學(xué)機(jī)械部分產(chǎn)生的誤差已被大家所熟知。主要包括a、圓水準(zhǔn)器誤差;b、調(diào)焦透鏡運(yùn)行誤差;c、豎軸傾斜引起的視準(zhǔn)軸誤差;d、自動(dòng)補(bǔ)償器的補(bǔ)償誤差。以下主要討論電子設(shè)備和二者組合所產(chǎn)生的誤差。
1. 線陣探測(cè)器(CCD)的物理特性引起的誤差
1.1 光線的強(qiáng)弱引起條碼標(biāo)尺影像對(duì)比度的誤差影響
數(shù)字水準(zhǔn)儀是根據(jù)條碼影像在探測(cè)器上的位置和比例進(jìn)行測(cè)量的,CCD的物理特性決定其在光線過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱、條碼標(biāo)尺表面光照不均勻、觀測(cè)瞬間強(qiáng)光閃爍、外界熱閃爍等情況下,都會(huì)大大降低標(biāo)尺成像的對(duì)比度,也會(huì)造成局部失真,這將造成測(cè)量誤差,甚至無(wú)法讀數(shù)。
1.2 人工光線的影響
徠卡NA系列數(shù)字水準(zhǔn)儀的探測(cè)器是利用紅外光部分(CCD陣列對(duì)紅外光最敏感)接收和檢測(cè)條碼影像的。因此,在人工光線下進(jìn)行測(cè)量時(shí),如紅外光成份較弱時(shí),會(huì)造成測(cè)量誤差,甚至無(wú)法讀數(shù)。而在這方面,蔡司DINI系列數(shù)字水準(zhǔn)儀是采用可見(jiàn)光接收和檢測(cè)條碼影像,所以不受此影響。
2. 信號(hào)分析和處理的誤差
2.1 信號(hào)分析方法的誤差
徠卡NA系列數(shù)字水準(zhǔn)儀采用相關(guān)法進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),儀器內(nèi)存儲(chǔ)的參考信號(hào)(偽隨機(jī)碼)與測(cè)量信號(hào)(偽隨機(jī)碼)的相關(guān)(對(duì)齊)精度約為碼元寬度(或碼的波長(zhǎng))的1%。條碼標(biāo)尺的碼元寬度為2.025mm,因此相關(guān)精度約為0.02mm。
2.2 大相關(guān)系數(shù)計(jì)算的誤差
數(shù)字水準(zhǔn)儀相關(guān)時(shí),在精度相關(guān)搜索區(qū)域內(nèi),測(cè)量信號(hào)與參考信號(hào)帶全八位數(shù)被相關(guān),因?yàn)閮尚盘?hào)的振幅不同,大相關(guān)系數(shù)是在高度和距離坐標(biāo)系內(nèi)逐點(diǎn)計(jì)算：大相關(guān)位置的精度取決于格網(wǎng)的尺寸,相關(guān)的內(nèi)插計(jì)算,忽略丟失條碼造成的影響。
2.3 測(cè)量信號(hào)處理(圖像處理)的誤差
數(shù)字水準(zhǔn)儀的測(cè)量信號(hào)處理是獲得高精度水準(zhǔn)測(cè)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),條碼影像在CCD陣列上的成象的質(zhì)量以及處理技術(shù)的優(yōu)劣,在很大程度上決定著測(cè)量的精度。引起圖像誤差的主要誤差影響包括:
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