步进电机脉冲当量及回程差的微位移测量系统

刘小亮; 胡碧涛

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步进电机脉冲当量及回程差的微位移测量系统

刘小亮 , 胡碧涛

文章导航 > 激光技术 > 2011 > 35(5): 603-605

引用本文:

Citation:

步进电机脉冲当量及回程差的微位移测量系统

刘小亮,
胡碧涛^,

1.
兰州大学核科学与技术学院

通讯作者: 刘小亮; 胡碧涛, hubt@lzu.edu.cn

基金项目:
中央高校基本科研业务费专项

Micro-displacement measurement system of pulse equivalent and return difference of stepping motor

Bitao Hu^,

Corresponding author: Bitao Hu, hubt@lzu.edu.cn

摘要: 摘要：为了精确测量步进电机的脉冲当量和回程差，提出了一种基于薄膜干涉原理的激光微位移测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源，配以牛顿环仪系统、面阵电荷耦合器（CCD）视频信号采集系统、计算机及数据处理软件等。采用条纹记数法实现微位移测量，具有四百分之一波长的位移分辨率。与传统测量方法相比，其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高，特别适合范围在微米及微米以下的位移测量。在对TSA50-C型商用步进电机的测量中，结果验证了这种测量系统在普通实验室环境噪声中可以达到纳米级的位移测量精度。实验数据处理结果表明，对于5微米以下的脉冲当量及回程差的测量，该测量系统的相对误差分别为2.63%和0.44%。
- 牛顿环仪
Abstract: Abstract: In order to accurately measure the pulse equivalent and return difference of stepping motor, a laser micro-displacement measurement system is proposed based on thin film interference. The system includes He-Ne laser source, the Newton-ring device system, the planar CCD video signal gather system, the computer and data processing software. The measurement of micro-displacement is carried out by counting the fringe numbers with the resolution of 1/400 wavelength. The precision, sensitivity and stability in this system have been improved compared with traditional measurement technique, and the system is particularly suitable for the micron, sub-micron measuring range. The results of measurement with TSA50-C commercial stepping motor show that a displacement accuracy of nanometers scale is achieved in the common laboratorial environment. The results indicate the relative error for less than 5 m displacement of pulse equivalent and return difference. are 2.63% and 0.44% respectively.

[1]

ZHOU B K，GAO Y Z，CHEN T R，et al. Laser theory[M]．Beijing：National Defense Industry Press,2009,79-83(in Chinese ). [2] ZHONG X H. Modern fundamentals of optics[M]．Beijing：Peking University Press,2004：164-177(in Chinese ). [3] WANG Y, WANG Z P, GU C L. Dynamic Instability in Hybrid Stepping Motors [J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 1999, 14(2):16-20(in Chinese ). [4] ZHAO Y L, XU Z L, LI K D. Laser micro-displacement measurement system based on CCD. [J].Laser Technology, 2003,27(1):73-75(in Chinese ).

[1]	汪国驹 . AN/ASN—140环形激光陀螺仪. 激光技术, 1986, 10(3): 63-63.
[2]	王满 , 文有为 , 陈智斌 . 全变差噪声消除问题的半光滑牛顿法. 激光技术, 2017, 41(2): 289-295. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.029
[3]	何欣龙 , 王继芬 . 牛顿插值多项式-导数光谱无损检测车用保险杠. 激光技术, 2020, 44(3): 333-337. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.03.011
[4]	李林林 . 注入锁定对激光锁相环性能的影响. 激光技术, 1990, 14(4): 16-20.
[5]	许玲 , 姚寿铨 . 温度对扭转光纤环性能的影响. 激光技术, 2005, 29(1): 52-55.
[6]	卢振华 , 甘建国 . 激光标定仪. 激光技术, 1989, 13(2): 59-60.
[7]	彭海涛 . 激光测距显示仪. 激光技术, 1992, 16(3): 178-180.
[8]	夏代川 , 陈军 , 彭长华校 . 激光测距仪. 激光技术, 1987, 11(3): 59-61.
[9]	邹福清 . 激光探伤仪. 激光技术, 1988, 12(3): 54-54.
[10]	陈建国 , 李焱 , 李大义 , 陆洋 . 调谐外腔半导体激光器输出双稳环的确定. 激光技术, 2000, 24(5): 285-288.
[11]	李琦 , 王骐 , 高惠德 . 输入光束光斑半径变化对BOE整形环的影响. 激光技术, 2002, 26(1): 35-37,40.
[12]	张志利 , 孙利群 , 田芊 . 半导体泵浦双向固体环型激光器的单纵模实现. 激光技术, 2003, 27(2): 140-142.
[13]	卿与三 , 江东林 , 吕百达 . 平面波经方环衍射后的光束质量评价. 激光技术, 2001, 25(5): 335-337.
[14]	邓果 , 潘炜 , 罗斌 , 严云富 , 李孝峰 , 赵峥 . VCSOA中光双稳环宽控制的理论分析. 激光技术, 2005, 29(1): 74-76.
[15]	吉正继 , 武向农 , 殷业 , 肖龙 . 基于高双折射光纤环镜的可调谐光滤波器. 激光技术, 2014, 38(1): 54-57. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.01.012
[16]	高磊 , 王涛 . 基于Mach-Zehnder结构微环谐振腔全光逻辑门的研究. 激光技术, 2014, 38(5): 614-618. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.008
[17]	江莺 , 段峥 , 张晓丽 , 胡兴柳 . 一组波峰波谷实现光纤环镜传感器在线测量. 激光技术, 2020, 44(5): 587-591. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.05.010
[18]	王露 , 武向农 , 陶剑骅 , 汪光坤 . 一种基于取样光栅的Sagnac环滤波器的设计研究. 激光技术, 2016, 40(4): 596-600. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.029
[19]	杨真 . 新型绝热微环谐腔型低功耗硅基调制器的设计. 激光技术, 2015, 39(6): 885-888. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.032
[20]	吴雪梅 , 董兴法 , 姜莉 , 吕正兵 . 基于拉锥光纤优化的光纤环镜滤波器特性研究. 激光技术, 2015, 39(6): 824-828. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.020

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步进电机脉冲当量及回程差的微位移测量系统

刘小亮
胡碧涛^,

通讯作者: 刘小亮;

通讯作者: 胡碧涛, hubt@lzu.edu.cn

1. 兰州大学核科学与技术学院

收稿日期: 2010-11-01
录用日期: 2010-11-22
网络出版日期: 2011-09-25

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项

关键词:

牛顿环仪

摘要: 摘要：为了精确测量步进电机的脉冲当量和回程差，提出了一种基于薄膜干涉原理的激光微位移测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源，配以牛顿环仪系统、面阵电荷耦合器（CCD）视频信号采集系统、计算机及数据处理软件等。采用条纹记数法实现微位移测量，具有四百分之一波长的位移分辨率。与传统测量方法相比，其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高，特别适合范围在微米及微米以下的位移测量。在对TSA50-C型商用步进电机的测量中，结果验证了这种测量系统在普通实验室环境噪声中可以达到纳米级的位移测量精度。实验数据处理结果表明，对于5微米以下的脉冲当量及回程差的测量，该测量系统的相对误差分别为2.63%和0.44%。