Skaitmeninio lygio instrumento klaidų analizė
Skaitmeninis nivelyras susideda iš optinės mechaninės dalies ir elektroninio įrenginio, o jo paklaidą sukelia ne tik pirmiau minėti du elementai, bet ir klaida, kurią sukelia jų abiejų derinys. Tarp jų yra gerai žinomos optomechaninės dalies sukeliamos klaidos. Tai daugiausia apima a. apskrito lygio paklaida; b. fokusavimo objektyvo veikimo klaida; c. kolimacijos ašies paklaida, kurią sukelia vertikalios ašies pasvirimas; d. automatinio kompensatoriaus kompensavimo klaida. Toliau daugiausia aptariamos elektroninės įrangos klaidos ir jų derinys.
1 Klaidos, atsiradusios dėl fizinių linijų matricos detektoriaus (CCD) savybių
1.1 Šviesos intensyvumas sukelia brūkšninio kodo liniuotės vaizdo kontrasto klaidos efektą
Skaitmeninis lygis matuojamas pagal brūkšninio kodo vaizdo padėtį ir santykį detektoriuje. Fizinės CCD charakteristikos lemia, kad jis gali būti naudojamas tokiose situacijose kaip per stipri arba per silpna šviesa, netolygus brūkšninio kodo skalės paviršiaus apšvietimas, stiprus šviesos mirgėjimas stebėjimo momentu ir išorinis karščio mirgėjimas. Bet kokiomis aplinkybėmis mastelio vaizdo kontrastas labai sumažės, taip pat sukels vietinius iškraipymus, dėl kurių gali atsirasti matavimo klaidų ir net nuskaityti bus neįmanoma.
1.2 Dirbtinės šviesos įtaka
Skaitmeninio nivelyro detektorius naudoja infraraudonosios šviesos dalį (CCD matrica yra jautriausia infraraudonajai šviesai), kad gautų ir aptiktų brūkšninio kodo vaizdą. Todėl matuojant dirbtinėje šviesoje, pvz., kai infraraudonųjų spindulių šviesos komponentas yra silpnas, sukels matavimo klaidų ir net nepavyks nuskaityti. Šiuo atžvilgiu Zeiss DINI serijos skaitmeniniai nivelyrai naudoja matomą šviesą brūkšninio kodo vaizdams priimti ir aptikti, todėl jiems tai neturi įtakos.
2 Signalo analizės ir apdorojimo klaidos
2.1 Signalo analizės metodo klaida
Skaitmeninis nivelyras matavimui naudoja koreliacijos metodą. Remiantis patirtimi, koreliacijos (lygiavimo) tikslumas tarp prietaise saugomo atskaitos signalo (pseudoatsitiktinio kodo) ir matavimo signalo (pseudoatsitiktinis kodas) yra apie 1 procentas simbolio pločio (arba kodo bangos ilgio). Brūkšninio kodo skalės simbolio plotis yra 2.{5}}25 mm, taigi santykinis tikslumas yra apie 0,02 mm.
2.2 Didžiausio koreliacijos koeficiento skaičiavimo paklaida
Kai koreliuojamas skaitmeninis lygis, tikslumo koreliacijos paieškos srityje matavimo signalas ir atskaitos signalas koreliuoja su visais aštuoniais skaitmenimis, nes dviejų signalų amplitudės skiriasi, o didžiausias koreliacijos koeficientas skaičiuojamas taškas po taško. aukščio ir atstumo koordinačių sistema: maksimali koreliacijos padėtis Tikslumas priklauso nuo tinklelio dydžio, susijusių interpoliacijos skaičiavimų, neatsižvelgiant į trūkstamų brūkšninių kodų poveikį.
2.3 Matavimo signalo apdorojimo (vaizdo apdorojimo) klaida
Skaitmeninio lygio matavimo signalo apdorojimas yra pagrindinė grandis norint gauti didelio tikslumo lygio matavimą. Brūkšninio kodo vaizdo ant CCD matricos vaizdo kokybė ir apdorojimo technologijos kokybė labai lemia matavimo tikslumą. Pagrindiniai klaidų padariniai, sukeliantys vaizdo klaidas, yra šie: (1) klaidos, kurias sukelia CCD matricos fizinės charakteristikos; (2) klaidas, atsiradusias dėl brūkšninio kodo informacijos praradimo, kurį sukėlė užblokuota liniuotė; (3) vaizdo raiškos klaidos, atsiradusios dėl tikslaus fokusavimo; (4) vaizdo deformacijos klaida, kurią sukelia mastelio pakreipimas; (5) vaizdo klaida, atsiradusi dėl išorinių sąlygų pasikeitimo; (6) Elektroninės įrangos klaida matuojant signalo susidarymą ir kt.
Stabilaus, aiškaus, vidutinio kontrasto ir pilno brūkšninio kodo vaizdo gavimas yra matavimo signalo generavimo ir apdorojimo prielaida, ir tai yra matavimo raktas. Paprastai kalbant, vaizdo apdorojimas atliekamas naudojant lygio integruotą programinę įrangą. Jo klaida priklauso nuo pažangaus programinės įrangos algoritmo ir technologijos pobūdžio.
3. TV išlygiavimo ašies paklaida (i kampas)
Televizijos kolimacijos ašies (i kampo) paklaidos įtaka niveliavimui yra tokia pati, kaip teoriškai optinio nivelyro i kampo paklaidos, tačiau TV kolimacijos ašiai (i kampas) trūksta absoliučios optinė kolimacijos ašis (i kampas) skaitmeniniame lygmenyje. Kalibruokite horizontalios matymo linijos pobūdį. Tačiau TV kvaziašio (i kampo) įtaka niveliavimo tikslumui yra neabejotina ir kinta keičiantis išorinėms sąlygoms. Nors jį galima susilpninti naudojant vienodo ilgio priekinio ir galinio matymo atstumus, o skaitmeninį nivelyrą taip pat galima automatiškai koreguoti aparate nustatyta programa, tačiau išorinės sąlygos keičiasi bet kuriuo metu, matuojant i kampą bet kuriuo laikas ir jo taisymas turės įtakos ne tik darbo efektyvumui, bet ir pataisos numerio negalima tiesiškai imituoti. apie.
4 Klaidos, atsiradusios dėl išorinių sąlygų pokyčių
Skaitmeninio nivelyro ir brūkšninio kodo liniuotės sudaryta matavimo sistema veikia nuolat kintančiomis išorės sąlygomis. Išorinių sąlygų pasikeitimai sukels įvairių instrumento komponentų klaidas. Šis poveikis dažnai pasireiškia kaip visapusiška kiekvieno komponento ir jų derinio įtaka. Klaidos, kurias sukelia išorinių veiksnių įtaka, daugiausia apima:
(1) Kolimacijos ašies kitimo įtaka (i kampas);
(2) Atmosferos vertikaliosios lūžio įtaka;
3) instrumento ir skalės vertikalaus poslinkio įtaka;
(4) žemės vibracijos įtaka;
(5) Žemės elektromagnetinio lauko įtaka ir kt.
5 Įprastų lygių klaidos, kurias įveikia skaitmeniniai lygiai
(1) nėra skaitymo klaidos ir nėra dirbtinės skaitymo klaidos;
(2) Kelių brūkšninių kodų (gali būti laikomas kelių padalų) matavimas, susilpninantis skalės padalijimo paklaidą;
(3) Automatiniai daugkartiniai matavimai, siekiant susilpninti išorinių sąlygų pokyčių įtaką;
(4) Įgyvendinti vidaus ir išorės pramonės integraciją ir įgyvendinti automatinį įrašymą, tikrinimą, apdorojimą ir saugojimą.
