Определение достоверности кода цифровых преобразователей угла

Рассмотрены вопросы метрологической оценки точностных характеристик цифровых преобразователей угла, предназначенных для измерения угловых параметров движения различных объектов. Показано, что в настоящее время отсутствует единый подход к такой оценке, и это обусловлено различием выходных электрических интерфейсов данных преобразователей, использующих параллельный или последовательный способ передачи кода. Отмечено, что интегральной оценкой может служить достоверность кода преобразователя. Достоверность характеризует вероятность того, что значение измеряемого угла соответствует расчётному кванту, код которого прочитан. Описан аналитический способ вычисления достоверности кода, применяемый для цифровых преобразователей угла с параллельной передачей кода. Недостаток этого способа – необходимость аппроксимации гистограммы погрешности цифрового преобразователя угла функциями распределения случайных величин. Предложен алгебраический способ вычисления достоверности кода, который лишён описанного выше недостатка аналитического способа. Установлено, что алгебраический способ вычисления достоверности кода можно использовать для преобразователей как с параллельной, так и с последовательной передачей кода. Предложена методика вычисления достоверности кода, применяемая для нахождения интегральной характеристики цифрового преобразователя угла с последовательным и параллельным интерфейсами. Показано, что для нахождения неравномерности угловой шкалы цифрового преобразователя угла с помощью динамического гониометра с инкрементным датчиком угла требуется центрирование массива измеренных значений погрешности. Полученные результаты будут полезны при калибровке цифровых преобразователей угла.

1. Агапов М. Ю., Бурнашев М. Н., Лукьянов Д. П. и др. Лазерные гониометрические системы для калибровки преобразователей угла // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2008. № 3. С. 55–64.

2. Бурнашев М. Н., Павлов П. А., Филатов Ю. В. Разработка прецизионных лазерных гониометрических систем // Квантовая электроника. 2013. Т. 43. № 2. С. 130–138. https://elibrary.ru/ttfqbj

3. Павлов П. А., Филатов Ю. В., Бурнашев М. Н. и др. Унифицированный ряд стендов контроля параметров цифровых преобразователей угла // Сборник докладов международной научной конференции «Наука и образование: технология успеха», Санкт-Петербург, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2016. С. 63–67. https://elibrary.ru/wzkcsh

4. Qin S.,Huang Z., Wang X. IEEE Trans. Instrum. Meas., 2010, vol. 59(3), pp. 506–511. https://doi.org/10.1109/TIM.2009.2022104

5. Filatov Yu. V., Loukianov D. P., Probst R. Metrologia, 1997, vol. 34, pp. 343–351. https://doi.org/10.1088/0026-1394/34/4/7

6. Watanabe T., Fujimoto H., Nakayama K., Masuda T., Kajitani M. SPIE Proceedings, 2001, vol. 4401, 267. https://doi.org/10.1117/12.445630

7. Beverini N., Carelli G., Maccioni E., Pisani M., Ortolan A. Proceedings International Conference Laser Optics, LO-2014, 2014, 6886319. http://dx.doi.org/10.1109/LO.2014.6886319

8. Домрачев В. Г., Мейко Б. С. Цифровые преобразователи угла: принципы построения, теория точности, методы управления. М.: Энергоатомиздат, 1984. 328 с.

9. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1989. 656 с.

10. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. В. Е. Привольского, А. И. Кочубинского / Под ред. И. Н. Коваленко. М.: Мир, 1989. 540 с.

11. Аникст Д. А., Константинович К. М., Меськин И. В. и др. Высокоточные угловые измерения / Под ред. Ю. Г. Якушенкова. М.: Машиностроение, 1987. 480 с.

12. Demchuk V. Yu. Journal of Optical Technology, 2006, vol. 73, рр. 617–621. https://doi.org/10.1364/JOT.73.000617

13. Вишняков Г. Н., МинаевВ. Л., БочкареваС. С. Государственный первичный эталон показателя преломления ГЭТ 138-2001 // Измерительная техника. 2022. № 5. С. 4–9. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-5-4-9