介绍一种测角装置的校准分析技术

        l引言

　　由于导航系统越来越精密测量和分析其误差的新技术。因此，必须说来，精度测量要求愈高，国家标准部门就愈需配备价格品贵的精密设备、标准角度荃准以及耗费大量时问的专门校准方法。经常碰到的情况是，大部分时间和工作只花费在测定测试设备的精度上。对导航来说，令人特别关心的是各种测角装置(例如Ultradex分度头、码盘、感应同步器等)的精度。

　　测量角度误差的通用方法，必须采用经过校准的分度头(例如Ultradex)，以便在各种规定的基准角度下测试时，能使测角装置精确定位，然后，直接测量测角装置的误差。

　　应用这种传统的测量角度误差的方法，存在许多缺点。校准分度头Ultradex过程中的平均时间，常常是采用上述性能试验的一个固定周期。在个别应用中，该周期可能太短，也可能太长。太短，要花费等待时间和精力;太长，会引起测量误差。而且，如果分度头经过校准后，其精度小于1角秒的话，当分度头从一个地方移动到另一个地方时，还常常会引起精度的变化。这些缺陷，在大多数其它测角装置中也会碰到。在任何情况下，在单一采样过程中测量误差小于1角秒时，要求测量设备的精度至少为0.1角秒。如果没有新的校准方法，这样高的精度，对当前通用的测角装置而言，是不可能的。这种对新的高精度的测试方法的要求，就发展成随之而来的新的校准分析技术。

　　2方法说明

　　该方法可同时测量任何两台测角装置的误差。测量时，要用到所谓“标准”(master)和“样件”(sPecimen)测角装置。被测试的，属样件测角装置，而与样件测角装置进行对比的，属标准测角装置。测试前，不必对标准测角装置进行校准，因为在样件测角装置测试时就可完成校准。山于在洋件测角装置测试的同时就完成了际准测角装，lv的校准，故标准测角装置的精度随时都可进行校验。因此，如果标准和样件测角装置相同的话，那么，就可根据样件测角装置校验瞬时精度得到的标7fl:测角装置的数据，卡进行长期稳定性试验分析。本文所述的方法，采用了两台测角装置，例如两台码盘;或者一台码盘，一台分度头;或者一台分度头，一台感应同步器，等等。测角装置均由两部分组成:一部分为固定式或“外”罩部件，另一部分为可动式或“内”部部件。相对于固定式外罩部件的可动式部件的位置，确定测量角度。只有在必须满足两个基本条件时，本方法才能获得成功。第一，校准时，所用的两台测角装置之一，必须旋转的最小角度为7200。另一台仅需旋转3600。第二，测角装置的内部部件，事实上，无论它们是光学的，电的和/或机械的，在任何一次3600旋转之后，都必须具有相同的角度方向。第一个条件是使得一台测角装置相对于另一台测角装置旋转的必要条件。该条件也能在两台测角装置的误差曲线之间引入已知的相位漂移。第二个条件，迫使测角装置误差曲线的平均值，在整个360。旋转期间为零。这第二个条件，一般大多数测角装置均会遇到，它是本校准分析方法赖以成立的基础。现在来考察一下所需数据的类型以及获取数据的一般方法。随后再给所用的实际方法举例予以说明。如上所述，测角装置之一，叫作标准测角装置，另一台叫作样件测角装置。一般说来，样件测角装置是用来进行测试的测角装置。两台测角装置实际上彼此互连和互相定位，以便它们的旋转轴彼此吻合。当然，将两台测角装置藕合在一起的方法，取决于测角装置的类型;然而，利用将一台测角装置(样件测角装置)的固定外罩与另一台(标准测角装置)的可动部分，如图1所示的那样，，〔连起来并锁定在起的办法，可将两台测角装粉拙合起来。每次读数时，山于标准测fl’J装段的;丁动部件与样件测角装置的固定外罩1起旋转，所以，样件测角装置的可动部件以泪对J几徉件测角装置外罩相反的方向旋转。囚此.如果两台测角装置都很理想的话，那么.洋件测角装置的可动部分相对于标准测角装置的固定外罩就应不变。从某一任意相对零位置开始，在标准测角装置可动部分旋转每一个1.360/n(j一1，2，3.二n)度下，以及在样件可动部分相对应反方向旋转下，记录样件测角装置可动部分相对于标准测角装置固定外罩的位置。因此，i是当两台测角装置镇定成固定的相互关系时，加到每一读数上所取的符号，而n则为在360。范围内所取的读数号。这些数据构成数据组。在第一个数据组之后，将两台测角装置断开或分离。这就可以使标准测角装置的可动部分以某一角度中:从其前一位置旋转到相应的位置，而不必旋转样件测角装置的固定外罩。将两台测角装置再次连接起来，以便标准测角装置可动部分的旋转移到样件测角装置的固定外罩上。重复上述过程，便得到第二个数据组。现在，再次使标准测角装置的可动外罩旋转，以便使其从原来的位置旋转到。2，这样，就得到了第3个数据组。