Погрешности отсчитывания или погрешности отсчетных устройств
Здесь тоже можно выделить две большие суммарные группы погрешностей. К первой группе отнесем погрешности рабочей меры (лимба), ко второй-погрешности микрометра отсчетной системы.
Остановимся на первой группе. В нее входят систематическая погрешность лимба, короткопереодическая погрешность лимба и случайная погрешность лимба. Помимо этого следует отметить различные погрешности штрихов (погрешности нанесения, погрешности ширины, направления, искривления и др.). Суммарная погрешность изготовления лимба должна укладываться в оговоренный допуск. Для оптико-электронных угломерных приборов соответственно - погрешность растра. Погрешности растра состоят из погрешности шага следования штрихов, погрешности ширины и направления штрихов. Каждая из этих погрешностей имеет три составляющие: местную, периодическую и прогрессивную. Местные погрешности носят случайный характер, а периодические и прогрессивные - систематический .
Вторую группу образуют погрешность совмещения штрихов в отчетной системе, погрешность неточной установки увеличения в отчетной системе (рен) и инструментальная погрешность механизма микрометра, включая шкалу секунд. Рассмотрим некоторые из них.
Погрешности из-за рена отсчетной системы микроскопа свойственны всем типам отсчетных устройств, содержащих шкалы.
Погрешности из-за рена отсчетной системы относятся к систематическим. Для устранения влияния рена при измерении углов обычно вводятся поправки за рен в отсчеты по микрометру. Однако и при этих условиях будет иметь место некоторое остаточное влияние этой погрешности на точность измерения угла, в качестве которой будет выступать погрешность определения самой поправки за рен. Поэтому при исследовании необходимо значение рена определять из достаточно большого числа наблюдений, чтобы СКП самой погрешности его определения была весьма небольшой.
В нониусных растровых системах, примером которых может служить электронный тахеометр Та3М, поправку за рен можно определить как разность между действительным ( номинальным) значением четверти шага растра и этой же величиной, измеренной с помощью фотоэлектрической отсчетной системы датчика.
Кроме рассмотренных погрешностей необходимо уделить внимание и погрешности установки рабочей меры (лимба),основной из которых является погрешность эксцентриситета.
Влияние эксцентриситета алидады зависит от положения лимба и от направления алидады. Влияние эксцентриситета алидады может быть исключено путем усреднения двух отсчетов, взятых по двум диаметрально противоположным отсчетным приспособлениям, даже в случае, если они не строго диаметрально противоположны. При использовании теодолита, имеющего только одно отсчетное приспособление, влияние эксцентриситета можно исключить, вычислив среднее из отсчетов, взятых при двух положениях зрительной трубы( максимальное влияние эксцентриситета на односторонний отсчет по лимбу будет при 900). Само по себе влияние эксцентриситета, даже весьма малого, может существенно сказываться на точности отсчетов.
Поскольку влияние эксцентриситета алидады изменяется в зависимости от положения лимба, то для получения полного представления о его влиянии необходимо знать величину погрешности от эксцентриситета при наиболее неблагоприятном положении лимба, для чего нужно определить расстояние между центом делений лимба и центром его вращения при различных положениях лимба.
В оптико-механических динамических системах для уменьшения влияния эксцентриситета между осями вращения алидады, лимба и точек пересечения продолжения штрихов (щелей) опорная (неподвижная) и подвижная (связанная с алидадой) марки выполнены двухканальными с диаметрально противоположным расположением считывающих головок, состоящих из излучателя и фотодиода. Ослабления влияния эксцентриситета и погрешности нанесения штрихов на лимб в динамических системах добиваются использованием двусторонней системой отсчитывания и путем повторных измерений на различных участках лимба. В накопительных системах для ослабления влияния эксцентриситета (приборы Elta2 и Eth2) используется двухсторонняя система отсчитывания, а в приборах с односторонней системой Eth 3 и Elta 3 с помощью микроЭВМ в результаты отсчитывания вводят поправки за влияние эксцентриситета.
Помимо погрешности за счет эксцентриситета к погрешностям установки лимба относятся неперпендикулярность угломерного круга к оси вращения и непараллельность плоскостей лимба и считывающего элемента (для электронных теодолитов и тахеометров.). Влияние погрешности за счет неперпендикулярности угломерного круга к оси вращения для оптических теодолитов устраняется технологическими мерами при сборке и юстировке прибора. Вследствие этих погрешностей у электронных теодолитов изменяется зазор в месте считывания, что в свою очередь оказывает влияние на погрешность отсчитывания рабочей меры наряду с другими составляющими, определяемыми принципом построения датчика угла. В связи с этим в каждом конкретном случае погрешность отсчитывания по рабочей мере ΔО будет определяться индивидуальными особенностями применяемого преобразователя. Погрешность отсчитывания по рабочей мере ΔО для оптических теодолитов будет определяться суммарной погрешностью микрометра оптической системы. Данная погрешность в этом случая будет обуславливаться инструментальной погрешностью механизма микрометра и погрешностью неточной установки увеличения проекционной системы оптического мостика - реном отсчетных устройств. Погрешность отсчитывания по рабочей мере носит случайный характер. Для высокоточных приборов в случайной составляющей общей погрешности измерения угла данная погрешность является доминирующей.Следует отметить и погрешность работы повторительного устройства, которая присуща так называемым повторительным теодолитам .
Литература: Хиноева О.Б. "Разработка и применение нейросетевых алгоритмов учета погрешностей эталонных средств при калибровке угломерных геодезических приборов".М.2007.Диссертация на соискание ученой степени к.т.н.
|
