Análisis de error del instrumento de nivel digital
El nivel digital está compuesto por una parte mecánica óptica y un dispositivo electrónico, y su error no solo es causado por los dos elementos anteriores, sino que también incluye el error causado por la combinación de los dos. Entre ellos, son bien conocidos los errores que genera la parte optomecánica. Incluye principalmente a. error de nivel circular; b. error de funcionamiento de la lente de enfoque; C. error del eje de colimación causado por la inclinación del eje vertical; d. error de compensación del compensador automático. A continuación se analizan principalmente los errores producidos por los equipos electrónicos y la combinación de ambos.
1 Errores causados por las características físicas del detector de matriz lineal (CCD)
1.1 La intensidad de la luz provoca el efecto de error del contraste de la imagen de la regla del código de barras
El nivel digital se mide según la posición y la proporción de la imagen del código de barras en el detector. Las características físicas del CCD determinan que se puede usar en situaciones como luz demasiado fuerte o demasiado débil, iluminación desigual en la superficie de la escala del código de barras, parpadeo de luz fuerte en el momento de la observación y parpadeo de calor externo. En cualquier circunstancia, el contraste de la imagen a escala se reducirá considerablemente y también causará distorsión local, lo que provocará errores de medición e incluso hará que sea imposible leer.
1.2 La influencia de la luz artificial
El detector del nivel digital utiliza la parte de luz infrarroja (la matriz CCD es más sensible a la luz infrarroja) para recibir y detectar la imagen del código de barras. Por lo tanto, al medir bajo luz artificial, como cuando el componente de luz infrarroja es débil, provocará errores de medición e incluso fallará en la lectura. En este sentido, los niveles digitales de la serie Zeiss DINI utilizan luz visible para recibir y detectar imágenes de códigos de barras, por lo que no se ven afectados por esto.
2 Errores en el análisis y procesamiento de la señal
2.1 El error del método de análisis de la señal
El nivel digital utiliza el método de correlación para la medición. Según la experiencia, la precisión de la correlación (alineación) entre la señal de referencia (código pseudoaleatorio) almacenada en el instrumento y la señal de medición (código pseudoaleatorio) es de aproximadamente el 1 por ciento del ancho del símbolo (o longitud de onda del código). El ancho del símbolo de la escala del código de barras es de 2.025 mm, por lo que la precisión relativa es de aproximadamente 0,02 mm.
2.2 El error de cálculo del coeficiente de correlación máximo
Cuando el nivel digital está correlacionado, en el área de búsqueda de correlación de precisión, la señal de medición y la señal de referencia están correlacionadas con los ocho dígitos, porque las amplitudes de las dos señales son diferentes y el coeficiente de correlación máximo se calcula punto por punto en el sistema de coordenadas de altura y distancia: la posición de correlación máxima La precisión depende del tamaño de la cuadrícula, los cálculos de interpolación relacionados, ignorando el impacto de los códigos de barras faltantes.
2.3 Error de procesamiento de la señal de medición (procesamiento de imágenes)
El procesamiento de la señal de medición del nivel digital es el enlace clave para obtener una medición de nivel de alta precisión. La calidad de la imagen del código de barras en la matriz CCD y la calidad de la tecnología de procesamiento determinan en gran medida la precisión de la medición. Los principales efectos de error que causan errores de imagen incluyen: (1) errores causados por las características físicas de la matriz CCD; (2) errores causados por la pérdida de información del código de barras causada por la regla bloqueada; (3) errores de resolución de imagen causados por un enfoque preciso; (4) Error de deformación de la imagen causado por la inclinación de la escala; (5) Error de imagen causado por cambio de condición externa; (6) Error del equipo electrónico al medir la formación de señales, etc.
Obtener una imagen de código de barras estable, clara, moderadamente contrastada y completa es la premisa de la generación y el procesamiento de señales de medición, y es la clave para la medición. En términos generales, el procesamiento de imágenes lo realiza el software integrado del nivel. Su error depende de la naturaleza avanzada del algoritmo y la tecnología del software.
3. El error del eje de alineación de TV (ángulo i)
La influencia del error del eje de colimación de TV (ángulo i) en la nivelación es la misma que la del error del ángulo i del nivel óptico en teoría, pero el eje de colimación de TV (ángulo i) carece del valor absoluto del eje de colimación óptica (ángulo i) en el nivel digital. Calibre la naturaleza de la línea de visión horizontal. Sin embargo, la influencia del cuasi-eje TV (ángulo i) en la precisión de la nivelación es cierta y cambia con el cambio de las condiciones externas. Aunque se puede debilitar usando la misma longitud de las distancias de mira delantera y trasera, y el nivel digital también se puede corregir automáticamente mediante el programa establecido en la máquina, pero las condiciones externas cambian en cualquier momento, midiendo el ángulo i en cualquier tiempo y corregirlo no solo afectará la eficiencia del trabajo, sino que también el número de corrección no se puede simular linealmente. de.
4 Errores causados por cambios en las condiciones externas
El sistema de medición compuesto por un nivel digital y una regla de código de barras funciona bajo condiciones externas en constante cambio. Los cambios en las condiciones externas provocarán errores en varios componentes del instrumento. Este efecto se manifiesta a menudo como la influencia integral de cada componente y su combinación. Los errores causados por la influencia de factores externos incluyen principalmente:
(1) La influencia del cambio del eje de colimación (ángulo i);
(2) La influencia de la refracción vertical atmosférica;
(3) La influencia del desplazamiento vertical del instrumento y la escala;
(4) La influencia de la vibración del suelo;
(5) La influencia del campo electromagnético de tierra, etc.
5 Errores de los niveles convencionales superados por los niveles digitales
(1) No hay error de lectura y no hay error de lectura artificial;
(2) Medición de código de barras múltiple (puede considerarse como división múltiple), debilitando el error de división de escala;
(3) Mediciones múltiples automáticas para debilitar la influencia de los cambios en las condiciones externas;
(4) Realizar la integración de industrias internas y externas, y realizar el registro, verificación, procesamiento y almacenamiento automáticos.
