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回转式精密合成碳膜电位器是一种分辨率高、能够连续降阶的电位器,经常被用作位置反馈元件广泛应用于航天航空领域,评价电位器好坏的主要指标是其线性精度。随着中国国防事业的快速发展,在某些应用领域,对线性精度0.1%以内的精密电位器的需求愈加迫切,为了提高电位器的线性精度,业界普通采用修刻碳膜,局部改变阻值的工艺方法,目前国内针对回转式合成碳膜电位器的修刻还达不到这种精密器件的线性精度要求,其原因在于修刻中多个技术细节不够完善。为此,本文在研究国内外修刻技术的基础上,通过分析回转式精密合成碳膜电位器的修刻工艺特点,结合修刻系统的功能需求,完成了合成碳膜电位器修刻系统的关键技术的研究。 首先,通过对修刻系统进行功能分析,设计了各个功能模块。主要实现了对恒流源的程控功能和数据采集卡的电压采集功能;提出了单向搜零算法和目标斜率逼近法;提出了回归斜率比较法确定修刻方向;设计了电位器自动修刻算法和线性精度检测算法;结合人机工程学知识,根据客户需求,设计了人机交互界面; 其次,通过工艺实验对电位器修刻工艺参数进行了优化选择。通过分析电压采集误差对提高电位器线性精度的影响,采用去极值求平均的数据滤波方法对电压数据进行滤波处理,根据精度要求确定了数据滤波样本个数;选取了最优的搜零参数和修刻参数; 然后,对回转式合成碳膜电位器进行修刻和线性精度检测实验,通过实验验证修刻系统的可行性; 最后,分析了引起电位器非线性误差的误差来源,提出了修刻精度补偿、电压采集延时处理、调整修刻刀姿态等误差补偿措施。 实验结果表明,按照本文所述修刻方法,修刻后得到的电位器线性精度大部分都能满足0.1%的线性精度要求。