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国内统一刊号CN31-1424／TB2019/5 总第276期0 引言角度编码器作为一种常用的高准确度测量仪器，按工作原理划分可分为增量型和绝对值型。
增量式编码器是将角度变化转换成周期信号，再把这个信号转化为计算脉冲，用脉冲个数计算角度数值。
绝对值型角度编码器的每一个角度位置对应一个确定的代码，因此它的示值只与测量的起止位置有关，和测量过程无关。
按输出结果可划分为两个类型，直接输出角度型和输出电信号或编码型。
角度编码器在汽车制造行业应用最为广泛，准确校准角度编码器的相关参数是非常重要的。
1 校准方法角度编码器一般采用与标准角度器件或圆分度仪器比较的方法来校准。
利用标准角度器件测量时，一般选择用于细分角度值的奇数面正多面棱体，搭配高精度自准直仪组成测量系统。
将角度编码器的基座固定在平板上，并在同一块平板上放置自准直仪。
利用轴套和夹具将编码的转轴和棱体连接在一起，使转轴和棱体的旋转中心同轴并保持同步旋转，不能有间隙和卡顿。
调整自准直仪的位置，使其光轴通过角度编码器和棱体的旋转轴并与之垂直。
角度编码器处于零位时，调整自准直仪读数为零。
角度编码器依次旋转至棱体每个工作面对应的标准角度位置，通过自准直仪的读数计算角度编码器的角度误差。
角度编码器不能承受重物，棱体的自重不能直接施加在角度编码器上，旋转过程中如何保持同步并精准地旋转到棱体标准角度的附近位置都是在系统设计过程中需要解决的问题。
利用圆分度仪器也可校准角度编码器的分度误角度编码器的校准和应用孙佳媛 刘芳芳 马建敏 / 上海市计量测试技术研究院差。
通过夹具将角度编码器的转轴固定在圆分度仪器的旋转中心，使其顺滑、同步旋转，固定角度编码器的基座。
角度编码器的转轴与基座产生相对旋转输出角度值，与圆分度仪器的示值对比得到角度编码器的角度误差。
在这种测试方法中，倒置的角度编码器如何调整同轴、固定基座的同时不给转轴施加偏向力等都是需要解决的问题。
在日常工作中，及时总结经验，摸索出一种易于操作的校准方法。
引用格式：戴雨辰, 沈小燕. 工作台倾斜对角度测量的影响分析及应用[J]. 中国测试，2023, 49(7): 9-15. DAI Yuchen, SHEN Xiaoyan. The analysis and application of influence of table tilt on angle measurement[J]. China Measurement & Test, 2023, 49(7): 9-15. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2022030130工作台倾斜对角度测量的影响分析及应用戴雨辰， 沈小燕(中国计量大学计量测试工程学院，浙江 杭州 310018)摘 要: 工作平台的倾斜会导致自准直仪在配合转台进行角度测量时产生测角误差，研究该倾斜引起的误差规律不仅对提高测角精度具有重要意义，还对实现测角仪器的标定具有参考价值。
论文首先基于三个状态参数（平面倾斜角θp 、反射面方位角θx 、反射面垂直度ϕ），通过齐次坐标变换推导建立转台配合自准直测角时由平台倾斜导致的误差数学模型；接着以模型中的θx 为自变量，在不同量级的θp 、ϕ的取值下仿真得到多组误差曲线，对比分析并总结该误差的分布规律；最后，基于该误差的特性提出一种自准直测角标定方法，分析表明，取反射面方位角θx = 90°时，该方法可实现每步大小为θp ·ϕ的角度改变量，是标定自准直仪的一种可行途径。
关键词: 计量学; 平台调倾; 测角误差; 自准直仪; 谐波分析中图分类号: TB922;TB9文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2023)07–0009–07The analysis and application of influence of table tilt on angle measurementDAI Yuchen, SHEN Xiaoyan(College of Metrology and Measurement Engineering, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China)Abstract : The tilt of worktable leads to a systematic angle error when autocollimator measures angles cooperating with a turntable. The research on this error not only is meaningful for improving the angle measurement accuracy, but also has referential value for realizing the calibration of angle measurement instruments. Firstly, based on the three state parameters (table tilt angle θp , mirror azimuth θx and mirror perpendicularity ϕ) and the principle of homogeneous coordinate transformation, this paper derives the mathematical model of the error caused by table tilt angle when the turntable measuring angles cooperating with an autocollimator Secondly, regarding θx as the independent variable, some groups of error curves are simulated with the different magnitudes of θp and ϕ. Comparison analysis and conclusion for the regularity of this curves are done. Finally, a method for angle calibration of autocollimator based on the nature of the error is proposed. The analysis indicates that this method realizes an angle variation θp ·ϕ each step when θx = 90°,which may be a feasibility way to calibrate autocollimator.Keywords : metrology; table tilt adjustment; angle measurement error; autocollimator; harmonic analysis收稿日期: 2022-03-21；收到修改稿日期: 2022-04-15基金项目: 国家自然科学基金面上项目（51875543）；浙江省属高校基本科研业务费专项资金资助（2020YW03）作者简介: 戴雨辰（1996-），男，浙江台州市人，硕士研究生，专业方向为几何量测量。
自准直仪测直线度误差一、实验目的1.掌握自准直仪测直线度误差的测量方法及数据处理方法；2.学会使用自准直仪的操作方法。
二、实验原理1.自准直仪是一种光学测角仪器，它利用光学自准直原理来观测目标位置的变化，广泛用于直线度和平面度的测量。
2.自准直仪器的光学自准直原理：光线通过位于物镜焦平面的分划板后，经物镜形成图1所示的平行光。
平行光被垂直于光轴的反射镜反射回来，通过物镜在焦平面上形成与标线重合的分划板标线像。
当反射镜倾斜一个微小角度α时，反射的光束就倾斜2α角（如图2所示）。
图1 平行光管原理图2 自准直光管的工作原理3.仪器的基本参数：分度值为0.005/1000弧度，物镜焦距400mm，目镜放大倍数20倍,示值范围±3，最大测距5000mm。
示值误差：当测微鼓轮不超过一圈时示值误差为).0015.1(n+±格，n为测+±格，当刻度鼓轮超过一圈时).0015.0(n量时测微鼓轮转过的格数。
三、实验步骤、数据记录及处理1.实验步骤1）将桥板沿着导轨的长度方向靠近被测导轨一端，可以拿一钢尺进行比较；2）打开自准直仪的电源，调整仪器目镜焦距，直到能看清楚分划板上的刻线为止；3）将反射镜安装在桥板上，并置于被测导轨的一端，最好进行简单固定，并保证开始读数后反射镜不能再动。
然后调节读数鼓轮，使指标线与影像对准，记下第一个读数，并且读数时要注意正负符号；4）将桥板依次按跨距逐段移动并进行测量，依次记下各次读数，移动时要注意首尾相接，保证桥板轮子的圆心对齐刻线，且移动的轨迹尽量是一条直线；5）为减小测量中各种误差因素，对以上的测量进行回测，并记下读数取同一位置两次读数的平均值作为测量结果，指导记录完20组数据为止；6）用最小包容区域判别法来评定直线度误差。
即两条平行直线包容误差折线，其中一条直线必须与误差折线两个最高（或最低点）相切，在两点之间应有一个最低（或最高点）与另一条平行直线相切。
船舶数据处理中自整角机角位移信号采集的方法引言在船舶运行中，船体的姿态稳定性对于航行安全和舒适性非常重要。
为了对船体姿态进行监测，需要采集船舶的角位移信号。
而自整角机是一种常用的船舶姿态测量设备，可以实时测量船舶的横滚、俯仰和偏航角度。
本文将介绍一种常用的自整角机角位移信号采集方法。
一、自整角机的原理自整角机是一种基于陀螺仪原理的姿态传感器，可以测量船舶相对于水平面的角度位移。
其原理如下：1. 陀螺仪原理陀螺仪是一种利用角动量守恒原理测量角速度的装置。
自整角机中使用的陀螺仪通常是MEMS陀螺仪，其工作原理基于微机电系统技术。
通过受力产生的位移对称变形将电荷转换为电流或电压输出，即可测量到角速度。
2. 姿态算法自整角机通常还配备了姿态算法，可以根据测得的角速度信号来推算出船舶的姿态角度。
常用的姿态算法有卡尔曼滤波算法和互补滤波算法。
自整角机角位移信号的采集可以通过模拟或数字方法实现。
下面将分别介绍这两种方法。
1. 模拟采集方法模拟采集方法是将自整角机的输出信号通过模拟电路处理和转换为适合的电压信号，然后通过数据采集卡进行采集和存储。
具体步骤如下：(a) 将自整角机的输出信号经过模拟滤波电路滤波处理，去除高频噪声和杂散信号。
(b) 将滤波后的信号经过模拟放大电路放大至适当的电压幅度，以提高信号的可靠性和采样精度。
(c) 使用数据采集卡将放大后的信号输入计算机，通过采样和存储功能将信号记录下来，以备后续处理。
(a) 使用AD转换器将自整角机的输出信号转换为数字信号。
AD转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备，可以将连续的模拟信号离散成有限个采样值。
(c) 根据需要，可以对采集的信号进行滤波、去噪和计算等处理，以得到所需的角位移信息。
三、总结与展望本文介绍了船舶数据处理中自整角机角位移信号采集的方法。
通过模拟采集或数字采集可以获取到自整角机的输出信号，并进行相应的处理和存储。
这些方法在船舶姿态监测和控制中具有重要的应用前景，可以提高航行安全性和舒适性。
第五章角度与圆分度误差测量⇩概述⇩角度和锥度测量⇩小角度测量⇩圆分度误差测量⇩角度单位及量值传递⇩基准元件⇩角度测量分类角度单位：弧度（rad）球面度（sr）秒（″）分（′）度（°）角度量值的传递过程：逐级用高精度角度标准检定低精度角度标准。
自然基准：3600圆周角圆周封闭原则：同一圆周上所有夹角的误差之和等于零角度量值传递自然基准基准棱体或度盘多面棱体工作基准角度量块及正弦尺2"分度头或经纬仪1" 2"测角仪0.1" 0.2"测角仪12"角度块5"角度块高精度角度块（3"）或测试角度量具或测试1、角度块规2、多面棱体3、度盘4、多齿分度盘5、圆感应同步器6、圆光栅7、角编码器1、角度块规角度块可用来检定万能角度尺、角度样板，也可用于精密机床中的角度调整。
角度块与量块一样，可以单独使用，也可组合使用。
角度块规有三类：三角形、约翰逊型、NPL式矩形2、多面棱体多面棱体常与自准直仪配合使用。
以自准直仪的光轴对准棱体工作面来定位。
应用：常用于检定安装后的分度器件是常用的角度标准器，是以底面为基面的正棱柱体。
分度精度可达±0.5"～±1"。
材料：石英、光学玻璃、高强度合金钢等。
3、度盘是角度测量中常用的基准元件。
在圆周上刻有一系列等间隔的刻线，每一刻线均通过圆心，最小分度间隔30′、20 ′ 、10 ′ 、5 ′ 、4 ′。
材料：玻璃、金属应用：常用于角度及圆分度误差的静态测量。
4、多齿分度盘由两个直径、齿数和齿形均相同的上、下端齿盘组成。
上下两齿盘啮合时，不能再转动及侧向位移，其分度完全靠两齿盘相对转过的齿数来决定。
齿数：360、720、1440最小分度间距：10、30 ′、15 ′特点：自动定心、平均效应分度精度：±0.15、圆感应同步器包括激磁绕组（定子）和感应绕组（转子）两部分。
使用角度计进行准确测量的方法导语：角度计是一种常用的测量工具，在很多领域都有着重要的应用。
通过合理的使用角度计，我们可以准确地测量出物体之间的夹角，从而解决很多实际问题。
本文将探讨使用角度计进行准确测量的方法，希望能对大家有所启发。
一、使用角度计之前的准备工作在使用角度计进行准确测量之前，我们需要进行一些准备工作。
首先，确保角度计的表面平整，没有损坏或划痕，以免影响测量的准确性。
其次，保持测量环境的稳定，避免强风或外力的干扰。
最后，校准角度计，在使用之前进行校正，以保证测量结果的准确性。
二、使用角度计的基本步骤使用角度计进行准确测量的基本步骤如下：1. 将角度计放置在待测量物体上，并确保其与物体表面平行。
2. 调整角度计的刻度，使其与参考线对齐。
3. 通过目视或观察读取角度计上的刻度数值。
4. 将读取到的刻度数值记录下来，作为测量结果。
三、使用角度计测量垂直角测量垂直角是角度计的常见应用之一。
在建筑工程中，测量两面墙壁之间的垂直角可以确保建筑物的竖直度。
使用角度计进行垂直角测量的方法如下：1. 将角度计的底部与一面墙壁接触，并调整刻度，使其与水平线对齐。
2. 慢慢将角度计转动至另一面墙壁，同时观察读取刻度数值。
3. 读取刻度数值后，可以通过简单的几何计算得到墙壁之间的垂直角度。
四、使用角度计测量倾斜角角度计也可以用于测量物体的倾斜角度。
在建筑工程中，测量屋顶的倾斜角度可以帮助工人计算出正确的坡度。
使用角度计进行倾斜角测量的方法如下：1. 将角度计的底部与待测量物体的底部接触，并调整刻度，使其与水平线对齐。
2. 慢慢将角度计沿着物体表面转动至顶部，同时观察读取刻度数值。
3. 读取刻度数值后，可以通过几何计算得到物体的倾斜角度。
五、使用角度计进行复杂测量除了测量垂直角和倾斜角之外，角度计还可以进行更复杂的测量。
在机械加工中，我们常常需要测量零件之间的角度，以确保装配的精度。
在这种情况下，我们可以使用角度计的参考刻度线和零件表面进行测量。
