Материал: 4uKoYzHCP0

УДК 681.786.3:621.373.8 (07)

Исследование характеристик лазерных гониометрических систем: метод. указания к лаб. работам / сост. Иващенко Е. М., Павлов П. А. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014. 28 с.

Содержат описание двух лабораторных работ, входящих в состав лабораторного практикума по дисциплине «Лазерные измерительные системы». Лабораторные работы посвящены методам и средствам прецизионных угловых измерений. Выполнение работ служит закреплению и углублению знаний, полученных в теоретическом курсе.

Предназначены для магистров, обучающихся по направлению 200100 «Приборостроение».

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний

СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014

2

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Целью лабораторных работ по дисциплине «Лазерные измерительные системы» является формирование навыков работы со средствами прецизионных угловых измерений, изучение методов обработки результатов измерений, применение алгоритмов и методов повышения точности лазерных измерительных систем.

В методических указаниях использованы материалы монографии П. А. Павлова и Ю. В. Филатова «Лазерная гониометрия» (СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2010).

При выполнении отчета по лабораторной работе должны быть соблюдены следующие требования:

1.Отчет оформить на листах А4 и скрепить их.

2.Титульный лист должен иметь следующий вид:

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

(СПбГЭТУ)

Отчет по лабораторной работе

«Название лабораторной работы»

Студент (факультет, курс, группа, фамилия, имя, отчество)

Преподаватель

Дата

3

Используемые сокращения

ДГ – динамический гониометр; КЛ – кольцевой лазер;

ЛДГ – лазерный динамический гониометр; МП – многогранная призма; НИ – нуль-индикатор; ОДУ – оптический датчик угла.

4

ВВЕДЕНИЕ

Гониометры применяются в задачах аттестации преобразователей уг-

ла, многогранных призм (МП) и измерения показателя преломления. МП играют огромную роль в обеспечении единства измерений, в оптике и промышленности. Преобразователи угла используются везде, где необхо-

димы автоматизация и контроль процессов перемещений: в системах ори-

ентации солнечных батарей, робототехнике, автоматизированных ком-

плексах, аппаратах аэрографической съемки, радиолокационных станци-

ях, системах навигации, высокоточном оружии и пр.

Динамическими (ДГ) называют гониометры, угловая шкала которых непрерывно вращается в процессе измерений. Особенностью таких го-

ниометров является невозможность использования традиционных систем считывания. Для фиксации положения МП в процессе вращения разрабо-

таны специальные устройства – нуль-индикаторы (НИ).

В качестве эталонной круговой шкалы в ДГ могут быть использова-

ны как кольцевые лазеры (КЛ), так и оптические датчики угла (ОДУ). КЛ обладают сверхвысоким разрешением, а их потенциальная точность до-

стигает тысячных долей угловой секунды. Однако их недостаток – диапа-

зон скоростей вращения, при которых соблюдаются требуемые точност-

ные характеристики. Диапазон скоростей вращения – важный фактор ат-

тестации преобразователей угла. Поэтому в задачах аттестации преобра-

зователей угла широкое распространение получили динамические гонио-

метры с ОДУ в качестве эталонной круговой шкалы. Недостатком ис-

пользования ОДУ является необходимость определения систематической погрешности для ее дальнейшего использования в качестве поправок к результату измерения. Определение систематической погрешности ДГ с ОДУ осуществляется с использованием КЛ.

Настоящие методические указания содержат описание двух лабора-

торных работ. Первая работа посвящена аттестации МП на лазерном ди-

намическом гониометре (ЛДГ), а вторая – исследованию погрешностей высокоточного динамического гониометра, предназначенного для атте-

стации преобразователей угла.

5