Никита Валерьевич Каштанов — аспирант; кафедра „Радиотехника, опто- и наноэлектроника”; научный сотрудник
Ульяновск
Nikita V. Kashtanov — Post-Graduate Student; , Department of Radio Engineering, Opto- and Nanoelectronics; Researcher
Ulyanovsk
Оптические датчики на основе многоэлементной линейки фотоприемников широко применяются в измерительной технике. Воздействие вибрации на оптические датчики линейного перемещения является одним из факторов, снижающих точность измерений. Разработан алгоритм обработки сигнала с датчика, обеспечивающий снижение негативного влияния вибрации на точность измерений. Использованы методы численного моделирования, в качестве параметров моделирования выступают характеристики линейки фотоприемников TCD1304 марки Toshiba. Моделируемый диапазон соотношения периода интегрирования линейки фотоприемников к периоду вибраций составляет от 0,02 до 2. Результаты исследования показали снижение погрешности измерений, по сравнению с датчиком, использующим при оценке линейного положения центроид-метод. Эффективность достигнута при отношении периода интегрирования к периоду вибраций больше 0,1. Анализ результатов подтверждает эффективность разработанного алгоритма обработки сигналов в части повышения динамических метрологических характеристик датчиков линейных перемещений. Алгоритм может быть рекомендован для использования в точном машиностроении и авиационной технике, где особенно актуальна проблема вибрационных помех.
Optical sensors based on a multi-element photodetector line are widely used in measuring technology. The effect of vibration on optical linear motion sensors is one of the factors that reduce the accuracy of measurements. An algorithm for processing the sensor signal is developed to reduce the negative impact of vibration on measurement accuracy. Numerical modeling methods are applied, and the characteristics of the Toshiba TCD1304 photodetector array are used as modeling parameters. The simulated range of the ratio of the period of integration of the photodetector array to the period of vibrations is from 0.02 to 2. The results of the study shows a decrease in measurement error compared with the sensor using the centroid method for estimating the linear position. Efficiency is achieved when the ratio of the integration period to the vibration period is greater than 0.1. Analysis of the results confirms the effectiveness of the developed signal processing algorithm in terms of increasing the dynamic metrological characteristics of linear motion sensors. The algorithm can be recommended for use in precision engineering and aeronautical engineering, where the problem of vibration interference is particularly relevant.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.