为减小圆光栅测量过程中叠栅条纹信号的细分误差, 提出了一种对叠栅条纹采样信号进行参数辨识与偏差补偿的方法。该方法运用遗传算法参数辨识理论, 不受信号模型参数初值选取影响, 寻优特性和适用性良好, 使复现的信号模型较好地拟合原始采样信号。信号采样实验中控制光栅匀速转动, 采样两个栅距内的周期信号, 其次对采样得到的离散数据进行频谱分析, 建立光栅信号的数学模型, 进而通过遗传算法对引起细分误差的信号参数进行识别并对细分误差进行数值补偿。实验结果表明, 遗传算法对构建的信号模型参数辨识准确; 对比补偿前后李萨如图形, 验证了该方法对叠栅条纹信号正弦性误差具有良好的补偿效果; 检测单个栅距内的细分误差, 补偿前后误差值由10.65″减小到3.31″。该方法适用于光栅编码器等位移测量系统, 保证测量精度和可靠性。

为了适应野外环境下的积分球操作,简化配件的使用和减少使用过程中误差的引入,利用LED的长时间发光均匀稳定特性,将LED作为定标光源内置于积分球中,设计了一种可便携式的自定标积分球。在验证LED稳定性的基础上,配合老化筛选装置,为定标光源选择最合适的LED器件,系统采用恒流源驱动,保证了积分球的长寿耐用。展示了积分球机械装配图,列出器件在积分球体上的安装位置,并进行了模型400~800 nm光谱波段试定标,其线性度达99.994%,球体设计直径500 mm,开口直径100 mm,总开口比约为6%,重量约为18 kg。建成之后将方便进行野外环境的实用工程。