● 摘要
扫描架平面度误差影响紧缩场电气性能检测的可信度，目前提高扫描架平面度的主要措施是改进扫描架结构设计、选用高精度的直线导轨、提高装配及调整精度等，成本高，需要专业人员现场调整维护。而随着紧缩场静区测试的扩大及工作频率的提高，对扫描架平面度的要求也越来越高。本课题研究了用于扫描架直线度误差测量与补偿的激光准直系统，使得紧缩场电气测试高效、可信。本文分析了扫描架平面度误差来源及其误差补偿原理，设计了用于误差测量与补偿的激光准直系统。论文首先讨论了俯仰角、偏航角及锥度角的调整及多截面的定位方法，以满足激光准直系统的工作条件。其次，针对PSD非线性失真，分析实验了多种校正方法，最终采用BP算法对PSD进行校正，使其具有良好的线性。PSD的信号调理电路采用了I/V转换及前置放大电路，并用软件实现加法、减法及除法运算，减小了硬件电路的影响。信号的采集与传输则由USB采集卡在PSD端进行模数转换，通过USB设备服务器将USB转网络通信，确保了信号长距离传输的可靠性。同时还分析了PSD信号的噪声来源，并结合光学滤波法和软件滤波法消除了环境光的影响。最后，组网实现了与扫描架控制系统、紧缩场幅相测试系统的通信与交互，开发了基于客户/服务器模式的系统应用软件。在实际应用中，分析了准直系统的测量误差来源并进行补偿。大量的实验和现场使用表明，所研制的激光准直系统工作稳定，所得数据在电气测试的相位补偿中取得良好效果。