全站仪电子测角原理ppt课件.ppt

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1、讲题：电子测角原理内容回顾角度测量的基本概念光学经纬仪的基本构造BAOO1A1B1(左)(右)O0°270°baβ水平面(H)铅垂线HV0123456本讲内容提要一、电子测角概述二、编码度盘测角原理三、光栅度盘测角原理一、电子测角概述电子测角分类编码度盘测角光栅度盘测角一、电子测角概述二、编码度盘测角原理1、编码度盘码道区间结论：识别望远镜照准方向落在哪一个区间是编码度盘测角的关键。二、编码度盘测角原理区间编码刻度值区间编码刻度值000000000810001800010001223091001302001045001010100030

2、011673011101124730401009000121100270005010130131101292306011013500141110315007011115730151111337304码道编码度盘角度对照表如何识别区间？？1、编码度盘1001-E-E旋转轴发光二极管接收二极管R二、编码度盘测角原理2、编码度盘光电读数识别原理度盘二、编码度盘测角原理3、角度分辨率设δ--角度分辨率S--区间数，则设n--码道数，则若提高角度分辨率δ，必须增加码道数n。结论：示例：右图角度分辨率为22.5度，若提高至20〞，由则需刻成360°

3、/20〞=64800个区间，而64800≈216，即需16码道。3、角度分辨率二、编码度盘测角原理困难：受光电器件尺寸限制，靠增加码道提高角度分辨率很不现实。故直接利用该法精度较低。三、光栅度盘测角原理1、光栅直线光栅扇形光栅具有密集等宽等距线条的光学元件。圆形光栅特点：栅距越小，则角度分划值越小，即测角精度越高。示例：当角度分划值为1′44″,在80mm直径的光栅度盘上，将刻划12500条细线(刻线密度为50条／mm)。结论：要想再提高测角精度，必须对其作进一步的细分。然而，这样小的栅距，再细分实属不易。如何提高测角精度呢？三、光栅度

4、盘测角原理1、光栅三、光栅度盘测角原理2、莫尔条纹3.莫尔条纹的特点三、光栅度盘测角原理（1）两光栅之间夹角越小，条纹越粗，即相邻明条纹或暗条纹之间的距离越大。（2）在垂直于光栅构成的平面方向上，条纹亮度按正弦规律周期性变化。B三、光栅度盘测角原理3.莫尔条纹的特点B（3）光栅移动一个光栅距莫尔条纹移动一个条纹宽度B(莫尔条纹明暗变化一周期)三、光栅度盘测角原理3.莫尔条纹的特点（4）莫尔条纹对光栅具有位移放大作用如图q光栅2光栅1wB由于θ角很小，则：B/22θ三、光栅度盘测角原理/2莫尔条纹宽度B对光栅距的放大关

5、系为：3.莫尔条纹的特点放大倍数随光栅夹角的减小而增大。若光栅距固定，条纹宽度B随的减小而增大。3.莫尔条纹的特点（4）莫尔条纹对光栅具有位移放大作用三、光栅度盘测角原理结论：示例：当=10，=0.01mm时:根据B/ω=1/θ得出B/ω≈344，B=344=3.44mm三、光栅度盘测角原理结论：光栅距为1个单位，莫尔条纹的宽度就为344个单位，这就有利于我们进行测量。3.莫尔条纹的特点（4）莫尔条纹对光栅具有位移放大作用4.莫尔条纹测角装置与原理莫尔条纹测角装置发射光学系统发光管光电接收管接收光学系统指示光栅光栅度盘三、

6、光栅度盘测角原理莫尔条纹测角原理三、光栅度盘测角原理光电接收管接收光学系统指示光栅光栅度盘发射光学系统发光管4.莫尔条纹测角装置与原理光栅度盘转动方向光电流转动一条光栅指示光栅转动一个光栅距莫尔条纹明暗变化一个周期莫尔条纹光信号强度变化一个周期光电接收管中的电流变化一周期。三、光栅度盘测角原理莫尔条纹测角原理ab在测角装置中，增加一个光电接收管b，它与原来的光电接收管a的间隔为B/4。如下图：B/4ab5、光栅度盘转动方向判别三、光栅度盘测角原理光栅度盘顺时针转动，莫尔条纹从左向右移动，a管电流信号超前b管电流信号90°指示光栅光

7、电流转动方向ba三、光栅度盘测角原理ab5、光栅度盘转动方向判别光电流转动方向ba逆时针转动，莫尔条纹从右向左移动，a管电流信号滞后b管电流信号90°结论：根据a、b中电流相位差的不同，可识别度盘的顺时针或逆时针转动，使电路控制脉冲可逆计数器，顺时针加法计数，逆时针减法计数。三、光栅度盘测角原理ab增量式测角角度误差累积关机角度信息不保留开机需要初始化莫尔条纹测微测角精度高光栅度盘测角精度低绝对式测角角度误差不累积开机即可读取角度信息关机后信息不丢失编码度盘缺点优点编码度盘和光栅度盘比较分析本讲小结一、电子测角概述二、编码度盘测角原理三

8、、光栅度盘测角原理重点、难点1、莫尔条纹概念和特点2、莫尔条纹测角工作原理