激光位移传感器在自由曲面测量中的应用

作者：李兵; 孙彬; 陈磊; 魏翔

来源：光学精密工程, 2015, 23(07): 1939-1947.

• 激光位移传感器
• 自由曲面测量
• 非接触测量
• 三角法测量
• 误差补偿

以点激光位移传感器(HL-C211BE)为对象,研究它在自由曲面测量中的应用。针对激光位移传感器因测点倾角代入的测量误差,提出了一个可以量化的倾角误差模型。基于直射式点激光三角法原理,分析了激光光路的几何关系,从会聚光斑光能质心发生的偏移推导出倾角误差模型。随后,用高精度激光干涉仪和正弦规对激光位移传感器进行校对实验,并用误差模型对测量结果进行补偿。结果显示,补偿后激光位移传感器的测量精度得到明显提高。对一非球面凸透镜进行了实验测量,得到了自由曲面测点倾角的计算方法,并用倾角误差模型修正了测量数据。实验结果表明,量化的倾角误差模型可以将激光位移传感器的测量误差控制到小于10μm,满足激光位移传感器在自由曲面测量中应用的要求。

• 单位
  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室