ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№3(40) июль-сентябрь 2018

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ КОМБИНИРОВАННОГО ТИПА В ЛАЗЕРНЫХ ГЕНЕРАТОРАХ ИЗОБРАЖЕНИЙ С КРУГОВЫМ СКАНИРОВАНИЕМ

Выпуск № 2 (21) июль-декабрь 2013
Авторы:

Кирьянов Алексей Валерьевич,
Жмудь Вадим Аркадьевич,
Томилов Иван Николаевич,
Терешкин Денис Олегович
Аннотация
Погрешность позиционирования в угловом направлении является специфической по- грешностью, характерной только для генераторов изображений, имеющих в своем составе узел вращения, и обусловлена ограниченной точностью датчика углового положения. Как правило, его конструкция состоит из фотоэлектрического преобразователя угла и умножителя частоты следования импульсов на основе схемы с фазовой автоподстройкой частоты. Эта погрешность имеет особое значение при формировании топологии углоизмерительных структур, таких как угловые растры, лимбы, шкалы или многоразрядные кодовые диски, а также при формировании топологии дифракционных оптических элементов произвольной формы, особенно на больших радиусах. В статье рассмотрен метод улучшения точностных параметров лазерного генератора изображений, реализующего принцип кругового скани- рования. Результат достигается за счет использования в его конструкции фотоэлектрического преобразователя комбинированного типа, который одновременно с измерением угла поворота определяет отклонение оси ротора угловой координаты в радиальном направлении. Для этого на едином стеклянном основании за один технологический процесс формируются две измерительные структуры – радиальный растр для измерения угла поворота и кольцо для измерения линейного смещения растра в тангенциальном направлении. Использование в лазерном генераторе изображений фотоэлектрического преобразователя комбинированного типа позволяет в пять раз повысить точность угловых измерений по сравнению с ранее используемыми датчиками углового положения при сохранении габаритных показателей.
Ключевые слова: лазерный генератор изображений, технология растрового сканирования, угловые измерения, погрешность измерения, фотоэлектрический преобразователь комбинированного типа

Список литературы
  1. Глазков И.М., Райхман Я.А. Генераторы изображений в производстве интегральных микросхем. Минск: Наука и техника, 1981. 144 с.
  2. Ведерников В.М., Кирьянов В.П., Корольков В.П., Коронкевич В.П., Полещук А.Г., Седухин А.Г., Чурин Е.Г., Щербаченко А.М., Юрлов Ю.И. Лазерная технология изготовления круговых шкал и кодовых дисков. Новосибирск, 1986. 39 с. (Препринт № 319 / ИАиЭ СО АН СССР).
  3. Домрачев В.Г., Мейко Б.С. Цифровые преобразователи угла. М.: Энергоатомиздат, 1984. 328 с.
  4. Асиновский Э.Н., Ахметжанов А.А., Габидулин М.А. Высокоточные преобразователи угловых перемещений. М.: Энергоатомиздат, 1986. 128 с.
  5. Angular encoders: General Catalog. Traunreut, Germany,Heidenhain GmbH, 2000. 82 p.
  6. Кирьянов А.В., Кирьянов В.П. Улучшение метрологических характеристик лазерных генераторов изображений с круговым сканированием, Автометрия, 2010, Т. 46, № 5, С.77–93.
  7. Преснухин Л.Н., Майоров С.А., Меськин И.В., Шаньгин В.Ф. Фотоэлектрические преобразователи информации. М.: Машиностроение, 1974. 376 c.
  8. ГОСТ 8.009–84. Нормируемые метрологические характеристики средств измерения. Взамен ГОСТ 8.009–72 ; введ. 1986 – 01 – 01. М.: Изд-во стандартов, 2003. 28 с. (Государственная система обеспечения единства измерений).
  9. Weiss J.R. Rolling element bearing metrology: thesis in mechanical engineering. [The Pennsylvania State University], 2005. 90 p.
  10. Ионак В.Ф. Приборы кинематического контроля. М.: Машиностроение, 1981. 128 с.
  11. Кирьянов В.П., Кирьянов А.В., Клисторин И.Ф. Экспериментальная оценка класса точности прецизионного углового преобразователя встраиваемого типа, Датчики и системы, 2009, № 1, C. 11-14.
  12. Пат. 2433413 РФ, МПК G 01 P 3/36. Способ повышения точности измерения угла поворота / Кирьянов А.В., Кирьянов В.П. Подано 15.06.2010. Опубликовано 10.11.2011. Бюллетень изобретений, 2011, № 31. Приоритет от 10.11.2011.
  13.            Кирьянов В.П., Кирьянов А.В., Кручинин Д.Ю., Яковлев О.Б. Анализ современных технологий синтеза углоизмерительных структур для высокоточных угловых измерений, Оптический журнал, 2007, № 12, C. 40-49.
  14. Savabe M., Maeda F., Yamaryo Y., Shimomura T., Saruki H., Aoyagi S. Development of the Vacuum Interferometric Comparator for Calibrating the Fine Linear Encoders and Scales. 7 International Symposium on Laser Metrology Applied to Science, Industry and Everyday Life. Proceedings of SPIE. Vol. 4900, pp. 282-289.
  15. Кирьянов А.В. Критерий оценки погрешности технологических комплексов для синтеза углоизмерительных структур, Сборник научных трудов НГТУ, 2008, № 3 (53), С. 19-26.
Просмотров: 306