Точность лазерного трекера и факторы, которые на нее влияют.

Погрешность измерений лазерного трекера (Leica AT930/960)

Погрешность измерения координат точки в пространстве «Uxyz» определяется как разность между номинальными и измеренными координатами этой точки. Погрешность измерений указана как функция, зависящая от расстояния между трекером и измеряемой точкой.

Диапазон Погрешность
Uxyz (MPE) ± 10 мкм + 5 мкм/м

точность на отражатель

Эта погрешность определена, как «Максимально Допустимая Ошибка» (Maximum Permissible Error, MPE) с использованием отражателя с красным кольцом (RRR1.5″) и профилем измерения «Стандартный». Максимально допустимая ошибка (MPE) это и есть точность лазерного трекера.

Информация

Подробные технические характеристики, точности, сравнение модельного ряда лазерных трекеров Leica, можно посмотреть в нашем каталоге по ссылке.

Беспроводной щуп T-Probe

Погрешность измерения координат точки в пространстве «Uxyz» определяется как разность между номинальными и измеренными координатами этой точки. Погрешность измерений указана как функция, зависящая от расстояния между трекером и измеряемой точкой.

Диапазон Погрешность
Uxyz (MPE) ± 20 мкм*

* Погрешность T-Probe необходимо добавить к погрешности трекера для расчета полной погрешности измерений Uxyz (Согласно GUM – Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement)

точность t-probe

Как указано в таблице выше, погрешность ±20 мкм необходимо добавить к погрешности трекера для расчета полной погрешности измерений «Uxyz»

Пример расчета погрешности измерений с использованием T-Probe на расстоянии 5 метров:

Uxyz = ±10 мкм + 5 мкм * 5 м + 20 мкм = 55 мкм

Эта погрешность заявлена при использовании T-Probe (со 110 мм щупом в креплении 1/2) и профилем измерения «Стандартный» в стабильных условиях окружающей среды.

Информация

Подробные технические характеристики, точности, сравнение модельного ряда щупов для лазерных трекеров Leica, можно посмотреть в нашем каталоге по ссылке.

Максимально допустимая ошибка (MPE) и типовые значения

Погрешность измерений для лазерных трекеров Leica АТ930/АТ960 и T-Probe определена, как «Максимально Допустимая Ошибка» (Maximum Permissible Error, MPE). В дополнение к значениям максимально допустимая ошибки «MPE», для описания точности Leica также использует такое понятие как «Типовые значения» («Typical Values»).

Исторически, для лазерных трекеров Leica использовалось значение ±2σ, которое гарантирует 95 % доверительный интервал. Кривая «нормального распределения» показывает значения, которые соответствуют значению ±2σ. Включены все данные заштрихованной области (> 95 %). Данные вне этого диапазона не рассматриваются (> 5 %). Если рассмотреть этот вопрос с точки зрения MPE, 100 % результатов должны быть в пределах заявленной спецификации.

«Типовые значения» («Typical Values») составляют половину значений максимально допустимой ошибки (MPE).

Значения U95 и среднеквадратическая ошибка (RMS)

C каждым произведенным измерением, пользователь получает некоторую статистическую информацию, с помощью которой можно сделать выводы о качестве измерений. В Tracker Pilot используется значение U95. В приложениях стороннего производителя это может быть среднеквадратическая ошибка (RMS). Чем ниже значение U95/RMS, тем выше качество измерений.

    • Среднеквадратическая ошибка (RMS)

Среднеквадратическая ошибка (RMS) ряда величин равна корню квадратному из средней арифметической суммы квадратов величин.

Пусть дан ряд состоящий из n величин {x1, x2, …, xn}


Большая среднеквадратическая ошибка не означает, что измерение выполнено не качественно. Она может быть вызвана нестабильной окружающей обстановкой.

    • Значение U95

U95= 2σ расширенной погрешности. 5 % результатов измерений могут находиться вне допуска.

Факторы влияющие на точность измерений

Точность измерений лазерным трекером зависит от отдельных точностей следующих компонентов:

  • Угловые измерения
  • Измерения расстояний
  • Отражатели/T-Probe (B-Probe)

Это объективные факторы, которые влияют на точность измерений. Но в реальности существует несколько больше субъективных факторов, которые вкупе с вышеперечисленными еще сильнее влияют на точность:

  • Температура
  • Турбулентность воздуха
  • Окружающая обстановка (стабильность поверхности установки, вибрации и т.д.)
  • Точность и надежность аксессуаров
  • Методики и процедуры измерений

Пирамида факторов влияющих на точность измерений

Пирамида факторов влияющих на точность описывает все факторы, которые могут вызывать погрешность измерений. Геометрия в виде пирамиды иллюстрирует степень влияния фактора на общий результат. Как вы видите, самую большую роль играют факторы окружающей среды.

Условия окружающей среды

  • Стабильность поверхности установки
  • Стабильность отражателей
  • Вибрации
  • Температурная стабильность
  • Температурный градиент
  • Рабочий диапазон

Аксессуары

  • Отражатели (центрировка, отклонение формы, чистота)
  • Штатив
  • Метеостанция
  • Держатели отражателей

Калибровки и поверки трекера

  • Последнее проведение поверки
  • Последнее проведение калибровки
  • Состояние поверок/калибровок

Методика измерений

  • Выравнивание (базирование)
  • Установки (профиль измерений, контроль RMS, количество точек на элемент)
  • Опыт пользователя
  • Методы анализа и вычислений
Информация

Подробные технические характеристики, точности, сравнение модельного ряда лазерных трекеров Leica, можно посмотреть в нашем каталоге по ссылке.