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4.1.2角度解算工作原理 12
4.2 主控单元电路设计 15
4.3程序下载电路设计 16
4.4 数据传输电路设计 16
4.5 系统整体电路 16
4.6 系统软件设计 17
4.6.1 测角系统主控程序 17
4.6.2 数据通讯程序 18
4.7小结 19
5实验与误差分析 20
5.1测角系统的标定实验 20
5.1.1 标定系统的组成 20
5.1.2标定系统的工作原理 20
5.1.3 标定结果 22
5.2 测角系统误差分析 23
5.2.1旋转变压器的测角误差 23
5.2.2齿轮传动系统的误差 26
5.4小结 28
6 结论 29
6.1结论 29
6.2存在问题及今后工作 29
致谢 30
参考文献31
1.引言
1.1 国内外测角技术概况
1.2 传统测角技术
传统的角度测量技术主要包括机械式和电磁分度式测量技术。多齿分度盘在机械式测角技术中扮演重要角色。它[5]是利用一对齿数和模数相同的端齿盘以不同相对位置进行啮合、定位实现分度功能，这种方法精度高、重复性好并且能承受一定的外力；同时，这种方法具有对坏境条件要求不严、结构简单、操作方便等优点。 另外，测量时需要上下齿盘精确啮合，这样才能自动对心。
电磁分度测角分为旋转变压器测角和圆磁栅测角。圆磁栅测角技术是将待测器件和被圆磁栅同步旋转，将信号存储在磁栅介质上并进行提取进行数据处理，从而实现角度测量。
传统方法准确度高、灵敏度高，但是不容易实现自动化，应用范围受到限制。
1.3 现代测角技术
现代测角技术[6]可分为光学方法[7]、电学方法[8-10]、光栅方法[11]、和电磁方法[12]。
（1） 光学方法
纯光学技术精度较高，经常用于高精度测量场合，其原理是利用干涉法来完成测量。因而，光学测角的方法常被用做作为角度计量基准。目前常用的纯光学方法有自准直法、光学分度头法、衍射法、圆光栅法、激光干涉法和环形激光法等。由于激光技术的快速发展，光学测角技术取得了巨大的进步，目前存在的光学测角方法还有：P.S.Huang等人提出的内反射法，即利用光的全反射现象，通过反射光强的变化来测量入射角的变化[13]。光学测量也有很多缺陷，比如光学元器件的精密加工和繁琐装调，并且对客观条件要求高，测量的动态范围小。
（2）电学方法
所谓电学方法就是利用被测量对象的转动使得其某一电学物理量产生变化，以检测被测转动物体的角位移。以上方法可以分为三类：电感式、电容式和电位器式。电容式与电感式对环境的要求一般比较高，测量精度、仪器可靠性高；电位器式相对于电容式和电位器式原理简单，但属于接触式测量，经过长期使用需要标定，磨损较大。电容式和电位器式角度传感器在自动化上的应用具有很大的局限性，通常采用差动型测量方式。
（3）光栅方法
测角型光栅可分为径向光栅和切向光栅两种。外部运动物体旋转带动动栅一起旋转，定栅保持不动，透过定栅的光线变成莫尔条纹。光敏管检测到该信号以后，经放大、整形、微分电路后形成脉冲信号。通过计算总的脉冲数，可获得运动物体的角度。光栅测角法的优点是测量准确度极高、稳定可靠；缺点是对光栅与转台要求较高，光栅的制作加工困难，很难保证动态测量分辨率。