Felanalys av Digital Level Instrument
Den digitala nivån består av en optisk mekanisk del och en elektronisk anordning, och dess fel orsakas inte bara av de två ovanstående objekten enbart, utan inkluderar också felet som orsakas av kombinationen av de två. Bland dem är de fel som genereras av den optomekaniska delen välkända. Det omfattar främst en. fel på cirkulär nivå; b. körfel för fokuseringslinsen; c. fel i kollimationsaxeln orsakat av vertikal axellutning; d. kompensationsfel för automatisk kompensator. Det följande diskuterar huvudsakligen de fel som orsakas av elektronisk utrustning och kombinationen av de två.
1 Fel orsakade av de fysiska egenskaperna hos line array-detektorn (CCD)
1.1 Ljusets intensitet orsakar feleffekten av streckkodslinjalens bildkontrast
Den digitala nivån mäts enligt positionen och förhållandet för streckkodsbilden på detektorn. De fysiska egenskaperna hos CCD bestämmer att den kan användas i situationer som för starkt eller för svagt ljus, ojämn belysning på streckkodsskalans yta, starkt ljusflimmer vid observationsögonblicket och extern värmeflimmer. Under alla omständigheter kommer kontrasten i skalavbildningen att reduceras avsevärt, och det kommer också att orsaka lokal distorsion, vilket kommer att orsaka mätfel och till och med göra det omöjligt att läsa.
1.2 Påverkan av artificiellt ljus
Detektorn för den digitala nivån använder den infraröda ljusdelen (CCD-gruppen är mest känslig för infrarött ljus) för att ta emot och detektera streckkodsbilden. Därför, när man mäter under artificiellt ljus, till exempel när den infraröda ljuskomponenten är svag, kommer den att orsaka mätfel och till och med misslyckas med att läsa. I detta avseende använder Zeiss DINI-seriens digitala nivåer synligt ljus för att ta emot och detektera streckkodsbilder, så de påverkas inte av detta.
2 Fel i signalanalys och bearbetning
2.1 Felet i signalanalysmetoden
Den digitala nivån använder korrelationsmetoden för mätning. Enligt erfarenhet är korrelationsnoggrannheten (inriktningen) mellan referenssignalen (pseudo-slumpmässig kod) lagrad i instrumentet och mätsignalen (pseudo-slumpmässig kod) cirka 1 procent av symbolbredden (eller kodvåglängden). Symbolbredden på streckkodsskalan är 2.025 mm, så den relativa noggrannheten är cirka 0,02 mm.
2.2 Felet vid beräkning av den maximala korrelationskoefficienten
När den digitala nivån är korrelerad, i noggrannhetskorrelationssökningsområdet, är mätsignalen och referenssignalen korrelerade med alla åtta siffror, eftersom amplituderna för de två signalerna är olika, och den maximala korrelationskoefficienten beräknas punkt för punkt i höjd- och avståndskoordinatsystem: den maximala korrelationspositionen. Noggrannheten beror på storleken på rutnätet, relaterade interpolationsberäkningar, och ignorerar effekten av saknade streckkoder.
2.3 Mätsignalbehandlingsfel (bildbehandling).
Mätsignalbehandlingen av den digitala nivån är nyckellänken för att erhålla högprecisionsnivåmätning. Kvaliteten på bilden av streckkodsbilden på CCD-matrisen och kvaliteten på bearbetningstekniken bestämmer mätnoggrannheten i stor utsträckning. De huvudsakliga feleffekterna som orsakar bildfel inkluderar: (1) fel orsakade av de fysiska egenskaperna hos CCD-matrisen; (2) fel orsakade av förlust av streckkodsinformation orsakad av den blockerade linjalen; (3) bildupplösningsfel orsakade av noggrann fokusering; (4) Bilddeformationsfel orsakat av skallutning; (5) Bildfel orsakat av förändringar i yttre tillstånd; (6) Fel på elektronisk utrustning vid mätning av signalbildning m.m.
Att få en stabil, tydlig, måttligt kontrasterad och komplett streckkodsbild är förutsättningen för generering och bearbetning av mätsignaler, och är nyckeln till mätning. Generellt sett sker bildbehandling av nivåns inbyggda programvara. Dess fel beror på den avancerade karaktären hos mjukvarualgoritm och teknologi.
3. Felet i TV:ns inriktningsaxel (i-vinkel)
Inverkan av felet för TV-kollimationsaxeln (vinkel i) på nivelleringen är densamma som felet för i-vinkeln för den optiska nivån i teorin, men TV-kollimationsaxeln (i-vinkeln) saknar det absoluta värdet av optisk kollimationsaxel (i-vinkel) i den digitala nivån. Kalibrera karaktären på den horisontella siktlinjen. Däremot är inverkan av TV-kvasiaxel (i-vinkel) på noggrannheten av nivellering säker, och den förändras med förändringar av yttre förhållanden. Även om den kan försvagas genom att använda samma längd på siktavstånd fram och bak, och den digitala nivån kan också automatiskt korrigeras av programmet som är inställt i maskinen, men de yttre förhållandena förändras när som helst och mäter i-vinkeln när som helst tid och korrigering kommer inte bara att påverka arbetseffektiviteten, utan även korrigeringsnumret kan inte simuleras linjärt. av.
4 Fel orsakade av förändringar i yttre förhållanden
Mätsystemet som består av digital nivå och streckkodslinjal fungerar under de ständigt föränderliga yttre förhållandena. Förändringar i yttre förhållanden kommer att orsaka fel i olika komponenter i instrumentet. Denna effekt manifesteras ofta som den omfattande påverkan av varje komponent och dess kombination. De fel som orsakas av påverkan av externa faktorer inkluderar främst:
(1) Inverkan av förändringen av kollimationsaxeln (i-vinkel);
(2) Inverkan av atmosfärisk vertikal brytning;
(3) Inverkan av den vertikala förskjutningen av instrumentet och vågen;
(4) Inverkan av markvibrationer;
(5) Påverkan av det elektromagnetiska jordfältet etc.
5 Fel på konventionella nivåer övervinns av digitala nivåer
(1) Det finns inget läsfel och det finns inget konstgjort läsfel;
(2) Mätning med flera streckkoder (kan betraktas som multi-division), vilket försvagar skaldelningsfelet;
(3) Automatiska multipla mätningar för att försvaga påverkan av förändringar i yttre förhållanden;
(4) Förverkliga integrationen av interna och externa industrier, och realisera automatisk inspelning, kontroll, bearbetning och lagring.
