技术摘要：
本发明提供了一种角度测量设备的校标装置及方法，装置包括设置于待校标设备一端的细分多齿分度台，细分多齿分度台上固定有第一准直镜，第一准直镜的反射光路在待校标设备上聚焦形成校标光斑，调节细分多齿分度台的偏移角度改变反射光路，使得校标光斑中心位置发生偏移  全部
背景技术：
众所周知，在某些角度测量技术领域，例如小角度测量领域，通常采用光电自准直 的方法来测量角度偏转，光源发出光束照明位于准直物镜焦平面上的分划板，产生分划像； 分划像经准直物镜后，形成平行准直光出射；出射光束经测量目标(直角棱镜/反射镜)反射 后，再经准直物镜后聚焦在待标定设备的光电探测器上，当测量目标发生偏转，反射后的光 在光电探测面上光斑中心位置发生变化。由于一般测量角度很小，因此对测量设备精度要 求很高，光电自准直原理理论角度测量精度可以达到精度要求，但是在实际生产加工中，由 于成本、加工工艺水平等限制带来的绝对误差及在装配过程产生的相对误差，造成角度测 量偏差太大，因此实际工程应用中，都需要对角度测量设备进行标校。在现有标校方法中， 多数利用高精度测角仪进行标校，这种方法标校的精度高，但是存在标校周期长、测角仪价 格昂贵、标校后数据难以处理等缺点。
技术实现要素：
针对现有标校技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种精度高、速度快、操作简单的角度测量设备标校装置及方法。其中，通过五角棱锥 标校绝对零位；再通过自准直经纬仪-细分多齿分度台-待标校设备构成的测量设备标校装 置标校出偏移角度-光斑中心像素值关系；然后拟合出角度计算公式；最后将所得角度计算 公式写入待标校设备中并进行精度验证。本发明可有效解决传统标校方法标校周期长、测 角仪价格昂贵、标校精度难以保证、标校后数据难以处理等缺点。 为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种角度测量设备的校标装置， 所述校标装置包括细分多齿分度台，所述细分多齿分度台上固定有第一准直镜； 所述细分多齿分度台的设置于所述待标校设备的一端，用于通过第一准直镜对所 述待标校设备进行测量；其中，所述第一准直镜反射光路在所述待校标设备上聚焦形成校 标光斑，调节所述细分多齿分度台的偏移角度，从而改变所述反射光路以使所述校标光斑 中心位置发生偏移。 优选地，所述细分多齿分度台上还固定有第二准直镜； 所述校标装置还包括自准直装置，其设置于所述细分多齿分度台的另一端，用于 通过所述第二准直镜对所述细分多齿分度台的偏移角度进行验证；其中，所述第二准直镜 反射光路与所述第一准直镜反射光路平行。 优选地，所述第一准直镜与所述第二准直镜平行固定于细分多齿分度台上；其中， 改变所述细分多齿分度台偏移角度，所述第一准直镜与所述第二准直镜随之产生相同的偏 移。 3 CN 111595271 A 说　明　书 2/7 页 优选地，所述第一准直镜与所述第二准直镜平行设置于细分多齿分度台上；所述 第一准直镜与所述第二准直镜随着所述细分多齿分度台偏移角度的改变而随动。 优选地，所述自准直装置为自准直经纬仪。 优选地，所述第一准直镜和第二准直镜准直镜为直角棱镜。 本发明第二个方面，提供一种角度测量设备的校标方法，所述方法包括： 提供如上所述的角度测量设备的校标装置和待校标设备； 通过调节所述细分多齿分度台获得多个偏移角度，并记录所述待标校设备对应输 出的光斑中心像素值； 通过所述自准直装置对所述细分多齿分度台的多个偏移角度进行验证； 验证准确后，再通过polyfit函数计算所述多个偏移角度和对应光斑中心像素值 的角度拟合关系，通过所述角度拟合关系完成对所述待校标设备的校标。 优选地，所述方法还包括第一步调零，所述第一步调零包括： 将五角棱锥置于所述待标校设备的测量窗口，标定当前所述待标校设备的光斑中 心像素值为零位； 移走所述五角棱锥，调节所述细分多齿分度台的角度以使所述待标校设备光斑中 心像素值为零位，设定当前所述细分多齿分度台的角度为零位。 优选地，所述方法还包括第二步调零，所述第二步调零包括： 通过所述自准直装置对所述第一直角棱镜进行瞄准，设定当前所述自准直装置角 度读数为零位。 优选地，所述偏移角度的个数≥4。 优选地，所述多个偏移角度之间的间隔范围为5′～20′。 和现有技术相比，本发明提供的一种角度测量设备的校标装置及方法，具有以下 有益技术效果： 本发明提供一种角度测量设备的标校方法及装置，其特殊之处在于：首先利用五 角棱锥标校出在待校标设备上的光斑中心像素零位，再利用细分多齿分度台进行标校，通 过细分多齿分度台带动直角棱镜转过的偏移角度对待标校设备中光电探测器上的光斑中 心像素值产生相对变化，通过polyfit函数得到偏移角度-光斑中心像素值对应关系，通过 角度拟合算法从而完成校正。在整个过程中，在细分多齿分度台上架设另一直角棱镜，通过 自准直装置验证细分多齿分度台转动的偏移角度及保证整个标校过程中准确性。 本发明的角度拟合算法采用VB编写专用计算软件实现，由于VB实现数据拟合比较 复杂，这里调用MATLAB中POLYFIT函数来实现数据拟合功能，整个软件具有操作简单、人机 界面友好等优点，输入偏移角度-像素灰度值对应表及拟合阶数即可快速得到角度计算拟 合公式。 本发明的自准直经纬仪实时验证方法主要是因为在实际标校过程中，由于需要反 复转动细分多齿分度台的细分鼓轮，细分鼓轮在实际读数过程中较易产生读错的情况，因 此，通过自准直经纬仪可有效验证细分鼓轮读数正确性。 附图说明 图1是本发明提供的角度测量设备的标校装置和待校标设备的示意图； 4 CN 111595271 A 说　明　书 3/7 页 图2是本发明提供的角度计算拟合软件的封装界面的示意图； 图中：1-自准直装置；2-支架；3-标校支架；4-细分多齿分度台的顶升螺柱；5-细分 多齿分度台；6-细分多齿分度台的齿盘；7-第二准直镜；8-第一准直镜；9-细分多齿分度台 的细分鼓轮；10-待标校设备；11-标校支架的可升降部分；12-标校支架的调节螺柱。