基于qd位移测量系统误差校正方法的研究

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1、中文摘要摘要位移测量技术已广泛应用于人们的生活、生产及科研中，随着现代工业及科学技术的高速发展．人们对位移测量的精度及速度的要求越来越高。QD(四象限探测器)具有光敏面大、响应速度快、光响应度高等优点，已经广泛应用于激光制导、空间通信、武器精瞄等诸多重要领域。本课题研究的位移测量系统，其核心器件就是QD。本课题来源于实际工程项目“基于QD的位移测量系统研制”，该项目主要由基于QD的位移测量系统误差校正方法研究、基于QD的位移测量系统装置研制、基于QD的位移测量系统定位算法研究三个部分组成，本课题承担的是第

2、一部分研究内容——基于QD的位移测量系统误差校正方法研究。论文首先阐述了QD的物理效应及应用QD进行光斑位置测量的原理，并采用高精度光斑定位算法，确定光斑在QD平面上的二维位置坐标，从而确定不同时刻光斑的位移量。以此为基础，说明采用QD对待测目标位移量进行测量的基本原理。本论文提出了基于QD的位移测量系统误差的校正方法。在研究了系统内部噪声、背景光、QD不均匀性等因素对系统测量精度影响的基础上，进行了相关实验，对位移测量系统的误差进行实测，获得各种影响因素的相关数据，并研究了补偿及校正方法。最后，搭建实验

3、平台进行实验，验证系统位移测量功能，并确定系统的主要指标。实验包括位移测量实验和系统性能指标测试实验。实验结果表明，按照论文提出的系统误差校正方法对测量位移参数进行补偿校正后，位移测量系统的测量精度得到了提高，能够满足实际工程对该系统的主要指标要求。关键词：Qlh位移测量；误差；校正英文摘要ABSTRACTDisplacementmeasuringtechnologyhasagreateffectonpeople’Sliving，productionandscientificresearch．Withth

4、erapiddevelopmentofthemodemindus时andscientifictechnology,thedemandforprecisionofdisplacementmeasuringishigherandhigher．QDisquandrantphotodetectorwithbigphotosensitivesurface，fastresponseandhighresponsiveness．It’Susedinmanyfields，suchaslaserguidance，spacec

5、ommunicationandweaponaccurateaiming．ThecoredeviceofthesystemresearchedinthisthesisisQD．Thistopiccomesfromtheprojectcalled‘'ThedevelopmentofthedisplacementmeasuringsystembasedonQD”．Thisprojectincludesthreepart,"Researchonerrorcorrectionmethodofthedisplacem

6、entmeasuringsystembasedonQD”，“Developmentofdeviceofthedisplacementmeasuringsystembased011QD”，“ResearchonpositioningalgodthraofthedisplacementmeasuringsystembasedonQD"．Thetaskofthispaperistofinishthefirstpart．Inthispaper,thephysicaleffectofQDanditstestprin

7、cipleforflarepositionareexpounded．Witllthehigh-precisionpositioningalgorithm，theprincipletomea飘l∞thedisplacementisanalysed．Thisthesisproposesthemethodsoferrorcorrection．Basedonresearchofinsidenoise,backgroundlightandthenonuniformityofQD，theexperimentsarem

8、adetomeasuretheerrorofthesystem,theinfluencedataisgotandthemethodsoferrorcorrectionareresearched．Atlast,thepaperintroducesthedisplacementmeasuringexperimentandtheperformancetestexperiment．Theseexperimentsafemadetove