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        时栅位移传感器研究属于几何量精密测量领域,面向制造业和国防工业中的精密加工、精密测
试等“高、精、尖”重大装备和重要关键技术.

        本研究立足于改变人们长期以来形成的传统思维:“高精度位移测量必须依赖高精度的测量基准

标尺,且这个测量基准标尺是基于超精密机械加工而得到的空间刻线分布”,提出了“精密位移测量可以

依赖另一个基准量———时间基准,从而摆脱对超精密加工的过分依赖”的新思想. 简而言之,该研究基

于“用时间测空间”的新方法、新技术,发明了一种新型智能传感器———时栅位移传感器.

        该研究始于1997年,迄今已近10年,其间工作分成二个阶段:第一阶段为1997—1999年,在笔者

承担的第一项国家自然科学基金“圆分度静态精密测量新方法及微机装置的研究”(59675089)项目的

资助下,提出“时空坐标转换方法”和“时栅位移传感器研究”的新思想和新方法,并做出精度为±34″的

模型样机.

        该研究成果通过全国的专家通讯评审获得高度评价,并引起国家自然科学基金委的重
视,发文组织专家鉴定(后推迟) ,并列入基金委编辑的“优秀应用推广成果项目选编”,1999年获第
一项发明专利. 本阶段工作解决了该研究的理论和方法的问题. 第二阶段为2000—2004年,在笔
者承担的第二项国家自然科学基金“场式时栅位移传感器研究”(50075091)、重庆市科技攻关项
目和重庆工学院重点预研基金的资助下,做出了高精度时栅传感器,2003年获第二项发明专利和
一项实用新型专利. 2004年5月经法定权威检测部门———中国测试技术研究院检定精度为±0. 8″,
达到计量光栅水平. 2004年9月由国家自然科学基金委组织的当年惟一一次专家鉴定会为该研究
作出这样的评价:“…

        本项研究提出不用刻线尺而实现精密角位移测量的新方法和技术,具有显著的创新性,处于

国际先进水平,时栅位移传感器属国内外首创,具有广泛的应用前景”. 由鉴定会检测小组测出的时

栅样机精度为±0.6″.
        时栅位移传感器的特点在于:“用时间替代空间刻线”,摒弃传统光栅等栅式传感器的刻线工
艺,因无需高精度机械加工而实现高精度和高分辨率,从而具有价格特别低(约为光栅的1/ 10) ,结
构简单,抗干扰力强,智能化程度高等显著特点.目前开发的时栅系统主要应用于圆分度的精
密测量(直线测量的样机也已研制成功) ,可广泛应用于回转分度工作台、检测定位装置、精密测角
仪、数控加工中心和数控机床以及武器系统的精密制导和定位系统等.

可下载附件查阅：时栅位移传感器研究.pdf