Análise de erro do instrumento de nível digital
O nível digital é composto por uma parte mecânica óptica e um dispositivo eletrônico, e seu erro não é causado apenas pelos dois itens acima, mas também inclui o erro causado pela combinação dos dois. Dentre eles, os erros gerados pela parte optomecânica são bem conhecidos. Inclui principalmente a. erro de nível circular; b. erro de execução da lente de foco; c. erro do eixo de colimação causado pela inclinação do eixo vertical; d. erro de compensação do compensador automático. A seguir discutem-se principalmente os erros produzidos por equipamentos eletrônicos e a combinação dos dois.
1 Erros causados pelas características físicas do detector line array (CCD)
1.1 A intensidade da luz causa o efeito de erro do contraste da imagem da régua do código de barras
O nível digital é medido de acordo com a posição e proporção da imagem do código de barras no detector. As características físicas do CCD determinam que ele possa ser utilizado em situações como luz muito forte ou muito fraca, iluminação desigual na superfície da escala do código de barras, forte oscilação de luz no momento da observação e oscilação de calor externo. Em qualquer circunstância, o contraste da imagem da escala será muito reduzido e também causará distorção local, o que causará erros de medição e até impossibilitará a leitura.
1.2 A influência da luz artificial
O detector do nível digital usa a parte de luz infravermelha (a matriz CCD é mais sensível à luz infravermelha) para receber e detectar a imagem do código de barras. Portanto, ao medir sob luz artificial, como quando o componente de luz infravermelha é fraco, causará erros de medição e até falha na leitura. Nesse sentido, os níveis digitais da série Zeiss DINI usam luz visível para receber e detectar imagens de códigos de barras, portanto, não são afetados por isso.
2 Erros na análise e processamento de sinais
2.1 O erro do método de análise de sinal
O nível digital usa o método de correlação para medição. De acordo com a experiência, a precisão da correlação (alinhamento) entre o sinal de referência (código pseudoaleatório) armazenado no instrumento e o sinal de medição (código pseudoaleatório) é de cerca de 1% da largura do símbolo (ou comprimento de onda do código). A largura do símbolo da escala do código de barras é 2.025 mm, então a precisão relativa é de cerca de 0,02 mm.
2.2 O erro de cálculo do coeficiente de correlação máximo
Quando o nível digital é correlacionado, na área de pesquisa de correlação de precisão, o sinal de medição e o sinal de referência são correlacionados com todos os oito dígitos, porque as amplitudes dos dois sinais são diferentes e o coeficiente de correlação máximo é calculado ponto a ponto no sistema de coordenadas de altura e distância: a posição de correlação máxima A precisão depende do tamanho da grade, cálculos de interpolação relacionados, ignorando o impacto de códigos de barras ausentes.
2.3 Erro no processamento do sinal de medição (processamento de imagem)
O processamento do sinal de medição do nível digital é o elo chave para obter medição de nível de alta precisão. A qualidade da imagem do código de barras na matriz CCD e a qualidade da tecnologia de processamento determinam em grande parte a precisão da medição. Os principais efeitos de erro que causam erros de imagem incluem: (1) erros causados pelas características físicas da matriz CCD; (2) erros causados pela perda de informações do código de barras causada pela régua bloqueada; (3) erros de resolução de imagem causados por foco preciso; (4) Erro de deformação da imagem causado pela inclinação da escala; (5) Erro de imagem causado por mudança de condição externa; (6) Erro do equipamento eletrônico ao medir a formação do sinal, etc.
A obtenção de uma imagem de código de barras estável, clara, moderadamente contrastada e completa é a premissa da geração e processamento do sinal de medição e é a chave para a medição. De um modo geral, o processamento da imagem é feito pelo software integrado do nível. Seu erro depende da natureza avançada do algoritmo e da tecnologia do software.
3. O erro do eixo de alinhamento da TV (ângulo i)
A influência do erro do eixo de colimação TV (ângulo i) no nivelamento é a mesma do erro do ângulo i do nível óptico em teoria, mas o eixo de colimação TV (ângulo i) carece do valor absoluto do eixo de colimação óptica (ângulo i) no nível digital. Calibre a natureza da linha de visão horizontal. No entanto, a influência do quase-eixo da TV (ângulo i) na precisão do nivelamento é certa e muda com a mudança das condições externas. Embora possa ser enfraquecido usando o mesmo comprimento de distâncias de visão frontal e traseira, e o nível digital também pode ser corrigido automaticamente pelo programa definido na máquina, mas as condições externas estão mudando a qualquer momento, medindo o ângulo i em qualquer tempo e corrigi-lo não afetará apenas a eficiência do trabalho, mas também o número de correção não pode ser simulado linearmente. do.
4 Erros causados por mudanças nas condições externas
O sistema de medição composto por nível digital e régua de código de barras funciona sob condições externas em constante mudança. Mudanças nas condições externas causarão erros em vários componentes do instrumento. Esse efeito geralmente se manifesta como a influência abrangente de cada componente e sua combinação. Os erros causados pela influência de fatores externos incluem principalmente:
(1) A influência da mudança do eixo de colimação (ângulo i);
(2) A influência da refração vertical atmosférica;
(3) A influência do deslocamento vertical do instrumento e escala;
(4) A influência da vibração do solo;
(5) A influência do campo eletromagnético do solo, etc.
5 Erros de níveis convencionais superados por níveis digitais
(1) Não há erro de leitura e não há erro de leitura artificial;
(2) Medição multi-código de barras (pode ser considerada como multi-divisão), enfraquecendo o erro de divisão da escala;
(3) Medições múltiplas automáticas para enfraquecer a influência de mudanças nas condições externas;
(4) Realize a integração das indústrias internas e externas e realize a gravação, verificação, processamento e armazenamento automáticos.
