激光位移传感器的标定

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Calibration of Laser Displacement SensorYU Zhenglin ，QIAO Futao ，WANG Yichen。

(1.College ofMechanical and Electrical Engineering，Changchun University ofScience and Technology.Changchun 130022；2.School ofBiologicalandAgriculturalEngineering，JilinUniversity，Changchun130022)Abstract：In this paper，a method of calibration of laser displacement sensor based on high precision grating scale is in-troduces.In this equipment，step motor control the motion of dam board，and grating scale and laser displacement sensor get the distance of dam boardS motion.Computer colect the data of the grating scale and laser displacement sen-sor by DAQ Card.The structural design of this equipment accords with AbbeS principle .This paper gives a detailedintroduction of this calibration equipmentS theory ，construction and data processing。

Key words：calibration；laser displacement sensor；grating scale；AbbeS principle激光位移传感器是利用激光技术进行测量的传感器，是-种将位移的变化转变成电信号变化的测量装置。它的优点是能实现无接触测量，速度快、精度高、量程大、抗光、电干扰能力强等。基于以上优点，激光位移传感器在很多诚得到了应用。

在使用传感器前，应当了解它的基本性能，同时为了保证测量精度，传感器在测量之前必须进行标定。激光位移传感器属于非接触类测量传感器，且自身测量精度较高，标定起来难度较大。本文介绍了-种标定方法，本方法选用-款高精度光栅尺作为标定激光位移传感器的标准”。标定装置的控制及数据采集系统采用虚拟仪器技术设计，软件是基于美国国家仪器有限公司(NI)的Labwindows/CVI软件开发。测控系统通过调用数据采集卡采集光栅尺和激光位移传感器的数据，通过数据对比判断出待标定激光位移传感器是否符合要求。本装置采用步进电机实现进给、计算机完成数据采集和处理，提高了标定效率和准确度。

1 标定系统的总体设计本系统工作的基本原理是：计算机通过控制卡驱动步进电机旋转，与步进电机相连的精密螺杆将步进电机轴的旋转转换成挡板的直线位移；计算机同时采集光栅尺和激光位移传感器的数据，光栅尺的数据作为标定系统的输入值，激光位移传感器的数据是标定系统的输出值，最后计算机对采集的数据进行分析处理。这种方法可以不必计较步进电机的步距以及中间传动机构的间隙，只要光栅尺的实时数据与预设值匹配就将激光位移传感器的数据记录下来。标定系统的原理图如图1所示。

收稿 日期：2012-09-08作者简介：于正林 (1971-)，男，博士，教授，博士生导师，E-mail：yuzhenglin###cust.edu.cn。