Fehleranalyse des digitalen Nivelliergeräts
Die digitale Wasserwaage besteht aus einem optisch-mechanischen Teil und einem elektronischen Gerät, und ihr Fehler wird nicht nur allein durch die beiden oben genannten Elemente verursacht, sondern umfasst auch den Fehler, der durch die Kombination der beiden verursacht wird. Darunter sind die vom optomechanischen Teil erzeugten Fehler bekannt. Es umfasst hauptsächlich a. Fehler der Dosenlibelle; b. Lauffehler der Fokussierlinse; c. Fehler der Kollimationsachse durch Neigung der vertikalen Achse; d. Kompensationsfehler des automatischen Kompensators. Im Folgenden werden hauptsächlich die von elektronischen Geräten erzeugten Fehler und die Kombination der beiden erörtert.
1 Fehler, die durch die physikalischen Eigenschaften des Zeilendetektors (CCD) verursacht werden
1.1 Die Intensität des Lichts verursacht den Fehlereffekt des Bildkontrasts des Strichcodelineals
Die digitale Ebene wird gemäß der Position und dem Verhältnis des Barcodebildes auf dem Detektor gemessen. Die physikalischen Eigenschaften des CCD bestimmen, dass es in Situationen wie zu starkem oder zu schwachem Licht, ungleichmäßiger Beleuchtung auf der Oberfläche der Strichcodeskala, starkem Lichtflimmern im Moment der Beobachtung und externem Hitzeflimmern verwendet werden kann. In jedem Fall wird der Kontrast der Skalenabbildung stark reduziert und es kommt zu lokalen Verzerrungen, die Messfehler verursachen und sogar das Ablesen unmöglich machen.
1.2 Der Einfluss von künstlichem Licht
Der Detektor der digitalen Wasserwaage verwendet den Infrarotlichtteil (das CCD-Array ist am empfindlichsten für Infrarotlicht), um das Barcodebild zu empfangen und zu erkennen. Wenn Sie daher unter künstlichem Licht messen, z. B. wenn die Infrarotlichtkomponente schwach ist, führt dies zu Messfehlern und sogar zu Messfehlern. In dieser Hinsicht verwenden die Digitalnivelliere der DINI-Serie von Zeiss sichtbares Licht, um Barcodebilder zu empfangen und zu erkennen, sodass sie davon nicht betroffen sind.
2 Fehler in der Signalanalyse und -verarbeitung
2.1 Der Fehler der Signalanalysemethode
Das Digitalnivellier verwendet zur Messung das Korrelationsverfahren. Erfahrungsgemäß beträgt die Genauigkeit der Korrelation (Alignment) zwischen dem im Gerät gespeicherten Referenzsignal (Pseudozufallscode) und dem Messsignal (Pseudozufallscode) etwa 1 Prozent der Symbolbreite (bzw. Codewellenlänge) . Die Symbolbreite der Strichcodeskala beträgt 2,025 mm, sodass die relative Genauigkeit etwa 0,02 mm beträgt.
2.2 Der Fehler bei der Berechnung des maximalen Korrelationskoeffizienten
Wenn der digitale Pegel korreliert wird, werden im Genauigkeitskorrelationssuchbereich das Messsignal und das Referenzsignal mit allen acht Ziffern korreliert, da die Amplituden der beiden Signale unterschiedlich sind, und der maximale Korrelationskoeffizient wird Punkt für Punkt berechnet Höhen- und Entfernungskoordinatensystem: die maximale Korrelationsposition Die Genauigkeit hängt von der Größe des Rasters, den zugehörigen Interpolationsberechnungen ab und vernachlässigt die Auswirkungen fehlender Barcodes.
2.3 Messsignalverarbeitungsfehler (Bildverarbeitung).
Die Messsignalverarbeitung des digitalen Füllstands ist das entscheidende Bindeglied zur hochpräzisen Füllstandsmessung. Die Qualität der Abbildung des Barcodebildes auf dem CCD-Array und die Qualität der Verarbeitungstechnologie bestimmen maßgeblich die Messgenauigkeit. Die Hauptfehlereffekte, die Bildfehler verursachen, umfassen: (1) Fehler, die durch die physikalischen Eigenschaften des CCD-Arrays verursacht werden; (2) Fehler, die durch den Verlust von Barcode-Informationen verursacht werden, der durch das blockierte Lineal verursacht wird; (3) Bildauflösungsfehler, die durch genaues Fokussieren verursacht werden; (4) Bilddeformationsfehler, verursacht durch Skalenneigung; (5) Bildfehler, verursacht durch äußere Zustandsänderung; (6) Fehler der elektronischen Ausrüstung bei der Messung der Signalbildung usw.
Ein stabiles, klares, mäßig kontrastreiches und vollständiges Barcode-Bild zu erhalten, ist die Voraussetzung für die Erzeugung und Verarbeitung von Messsignalen und der Schlüssel zur Messung. Im Allgemeinen wird die Bildverarbeitung von der integrierten Software des Levels durchgeführt. Sein Fehler hängt von der fortschrittlichen Natur des Softwarealgorithmus und der Technologie ab.
3. Der Fehler der TV-Ausrichtungsachse (i-Winkel)
Der Einfluss des Fehlers der TV-Kollimationsachse (Winkel i) auf die Nivellierung ist theoretisch derselbe wie der des Fehlers des i-Winkels des optischen Nivelliers, aber der TV-Kollimationsachse (i-Winkel) fehlt der Absolutwert des optische Kollimationsachse (i-Winkel) in der digitalen Ebene. Kalibrieren Sie die Art der horizontalen Sichtlinie. Der Einfluss der TV-Quasiachse (i-Winkel) auf die Genauigkeit der Nivellierung ist jedoch sicher und ändert sich mit der Änderung der äußeren Bedingungen. Es kann zwar durch die Verwendung gleich langer Korn- und Kimmenabstände geschwächt werden, und das Digitalnivellier kann auch automatisch durch das in der Maschine eingestellte Programm korrigiert werden, aber die äußeren Bedingungen ändern sich jederzeit, so dass der i-Winkel beliebig gemessen werden kann Zeit und Korrektur wirken sich nicht nur auf die Arbeitseffizienz aus, sondern auch die Korrekturzahl kann nicht linear simuliert werden. von.
4 Fehler, die durch Änderungen der äußeren Bedingungen verursacht wurden
Das Messsystem aus Digitalnivellier und Barcode-Lineal arbeitet unter den sich ständig ändernden äußeren Bedingungen. Änderungen der äußeren Bedingungen führen zu Fehlern in verschiedenen Komponenten des Instruments. Dieser Effekt manifestiert sich oft als umfassender Einfluss jeder Komponente und ihrer Kombination. Zu den Fehlern, die durch den Einfluss externer Faktoren verursacht werden, gehören hauptsächlich:
(1) Der Einfluss der Änderung der Kollimationsachse (i-Winkel);
(2) Der Einfluss der atmosphärischen vertikalen Brechung;
(3) Der Einfluss der vertikalen Verschiebung des Instruments und der Skala;
(4) der Einfluss von Bodenvibrationen;
(5) Der Einfluss des elektromagnetischen Bodenfeldes usw.
5 Fehler herkömmlicher Nivelliere, die durch digitale Nivelliere überwunden werden
(1) Es gibt keinen Lesefehler und es gibt keinen künstlichen Lesefehler;
(2) Multi-Barcode-Messung (kann als Multi-Division angesehen werden), wodurch der Skalenteilungsfehler geschwächt wird;
(3) Automatische Mehrfachmessungen zur Abschwächung des Einflusses von Änderungen der äußeren Bedingungen;
(4) Verwirklichen Sie die Integration interner und externer Industrien und realisieren Sie die automatische Aufzeichnung, Überprüfung, Verarbeitung und Speicherung.
