非接触物体尺寸形态测量系统设计

物体的尺寸和形态是人类获取物体空间信息的重要参数。为了降低测量装置的复杂程度,提高测量精度,设计了非接触规则物体的尺寸形态测量系统。系统以嵌入式微处理器为控制核心,利用高清摄像头、激光测距仪、液晶显示屏以及声光报警电路构建测量系统。软件上采用引导图像滤波、角度测量、圆弧检测以及色彩识别并配合物体尺寸测量技术,实现了对规则物体尺寸形态的实时测量。实验结果表明,测量系统可以正确的识别物体的形态,对平面物体的尺寸测量误差小于0.6%,对三维立体物体的尺寸测量误差小于2.5%。     

高铁通信电路中补偿电容的非接触测量方法

提出一种硬件非接触式监测补偿电容的方案,实时保障高铁稳定运行.实验以霍尔传感器为非接触测量传感器,设计了可行且有效的传感节点,误差精度在5％ 以内,满足了补偿电容监测的需求.     

基于像散的光学元件厚度非接触测量研究

为了解决光学工厂低成本高精度检测光学元件厚度的实际问题, 采用像散法厚度测量技术搭建了测量系统, 并进行了理论分析和实验验证。该系统通过柱面镜引入像散形成长宽比与厚度相关的椭圆光斑, 基于实时图像处理获得元件厚度, 具有较高的测量效率, 最后使用商用玻璃平片及平凹透镜进行了测量实验。结果表明, 该系统测量不确定度在置信概率95%时小于2μm, 中心厚测量范围为25mm, 能够满足目前一般加工公差要求; 该装置操作简单、精度高、成本低, 可用于测量透明及不透明材料, 适用范围较广。该装置为企业提供了一种低成本、非接触、高精度的厚度测量方案, 适合中小型光学加工企业使用, 具有广阔的应用前景。     

一种基于CCD的非接触尺寸测量系统

设计了一种基于CCD的非接触尺寸测量系统.运用亚像素边缘检测法对圆环进行边缘检测,完成对圆环的非接触尺寸测量.利用数据库实现对测量数据的存储管理及网络传输.通过实验证明:对圆环测量精度外径误差0.005 mm,内径误差0.001 mm,壁厚误差0.015 mm,整体绝对误差小于0.02 mm,相对误差小于0.07％,满足了工程高精度测量要求.本系统适合有危害性的工业现场环境,数据的存储管理功能也给实际应用带来很大便利.     

基于CCD圆柱体压力非接触测量系统的研究

介绍了一种基于CCD圆柱体压力非接触测量系统的工作原理及总体构成，给出线阵CCD驱动电路的设计，并对测量误差进行了详细分析。实验结果表明该系统提供了一种传感器完全不受力、稳定可靠、适应各种测量环境、准确度高、结构简单、携带式的各种圆柱体构件非接触力测量。     

基于CCD技术的非接触尺寸测量与展望

CCD因为其高灵敏性,非接触性和高精度性而在近代科学研究,工业生产,空间技术中得到广泛青睐。本文在对图像传感器CCD基本原理,器件的阐述基础上,我们介绍了CCD在一些非接触尺寸测量领域的设计与应用。最后,我们对CCD的发展趋势进行了展望。     

基于激光测距传感器的铁轨测距系统

介绍了基于激光测距传感器的铁轨测距系统的设计原理。采用DLS-A15型激光测距传感器作为距离检测设备,实现对铁轨之间距离的检测及显示。在设计过程中,给出了系统的硬件设计原理及程序设计方法。用DLS-A15型传感器进行测距时,主、从单片机利用RS232C串行通讯向传感器同时发测距命令,传感器接收此命令并对被测铁轨发射一束激光,铁轨反射回的激光信号被传感器转换为序列信号,然后再经RS232C串行通讯返回给AT89C52接收。主、从单片机利用并行I/O口进行通讯,主单片机将接收的正确数据与从机送来的正确数据相加后再加上激光测距传感器之间的固定距离,即为铁轨的检测距离。该铁轨测距系统已经试用。实践表明该铁轨测距系统具有测距速度快、准确度高、易于实现等优点。     

基于惯性组合的反无人机导弹姿态解算及测量方法分析

文章针对日趋严峻的无人机威胁,对反无人机导弹在空中运动的姿态解算问题开展研究。首先,将反无人机导弹进行场景建模,建立反无人机导弹的模型,随后设定弹的飞行姿态。其次,用弹上传出的陀螺仪、加速度计和地磁数据信息进行姿态解算。最后,得到导弹在做轨迹飞行时的三通道值(俯仰通道、偏航通道以及滚转通道)从而实现弹精准打击。     

基于DSP和线阵CCD外螺纹几何参数非接触测量方法研究

为了提高外螺纹尺寸检测的精度并实现自动化测量,文章提出了基于线阵CCD的非接触测量方法,建立了包括图像数据自动采集和尺寸计算的测量系统,该系统通过控制高精度的线阵CCD扫描外螺纹在平行光场中的投影并结合光电编码器来获取螺纹图像。文章详细介绍了线阵CCD驱动电路的实现,以TMS320F2812为信号处理器的线阵CCD在线测量系统的硬件结构与软件设计。     

基于激光位移传感器的3维位置测量算法研究

为了实现空间高微重力主动隔振系统反馈控制回路设计,采用6个激光位移传感器对隔振平台上3个正交的定位面的位移进行测量,实现对其3维位置和姿态的解算,并给出了推导过程,通过数值仿真,实验验证了有效性,同时对于解算过程中的误差来源与其对解算结果的影响进行了分析,给出了误差影响因素与解算误差之间的关系。结果表明,此3维位置和姿态的解算算法能够准确地解算出隔振平台的3维位置和姿态,且理论解算误差在30μm以内。此研究对基于位移测量的反馈控制回路设计有一定的实用价值和发展前景。     

基于CPLD和单片机的激光测距时间间隔测量

为了达到提高时间间隔测量精度的目的,采用复杂可编程逻辑器件和单片机实现脉冲激光测距时间间隔测量系统中的模拟内插法的方案,设计了测量系统与测试电路,并对该方案进行了验证,得到了200ps精度的时间间隔测量系统.结果表明,可编程逻辑器件的使用可大大简化电路结构,使得整个系统结构简单化.采用该设计方案的激光测距系统具有体积小、可靠性高的特点.     

基于光学标靶与测距仪的隐藏区域坐标测量

为了解决大型装备中隐藏区域的空间坐标测量问题,提出一种基于光学标靶与测距仪的激光测头,该测头与全站仪或激光跟踪仪构成非接触测量系统。测量时,激光测距仪发出的激光对准被测点测得其距离,用全站仪或激光跟踪仪瞄准光学标靶,实时获取激光测头的空间坐标,同时激光测头测得其自身的空间姿态角,然后通过坐标变换得到被测点的空间坐标;并进行了实验验证。结果表明,该测量系统可以使得组合测量的量程扩大并保持较高的空间坐标测量精度。     

三坐标激光测量技术规范中参量确定的方法

为了确定三坐标激光测量的最佳参量组合,获得较好的测量效果,采用正交实验法进行了理论分析和实验验证。在选取实验中设置的第10档最快速率、频率选取为30Hz、景深水平选取为最佳景深、角度垂直于被测工件表面的参量组合下,测量效果最佳。结果表明,该研究中参量选择从定性跨越至定量,可有效改善三坐标激光测量过程中参量选取难的问题。     

自触发脉冲激光测距飞行时间测量研究

提出一种新型脉冲激光测距方法——自触发脉冲飞行时间激光测距方法。运用该方法有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测量精度和缩短测量时间两者之间的矛盾。对该方法及本质特点进行了详细描述和理论分析,并给出用于描述该方法的基本方程。其飞行时间测量系统的设计很大程度上决定了自触发脉冲激光测距的测量精度和测量速度。设计并实现了基于CPLD的自触发脉冲激光测距飞行时间测量系统。CPLD的使用提高了测量精度,并且结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能便携式的激光测距仪。     

一种基于相位测量的快速高精度大范围的激光测距法

为满足快速、高精度和大范围的激 光测距需求,分析了现有单频和多频相位激光测距方法存在的 问题,提出了基于降频及高精度测时技术的 相位激光测距方法,并根据测距 要求以及按照测尺频率、测时精度和参考频率的顺序建立了测距系统参数选择模型,进而 按照测距参数需求搭建了实 验系统。实验表明,在300kHz单频测尺、260kHz参考频率和50ps测时精度条件下,实验系统具有500m测距范围、1.08mm 测距精度和0.03～0.04s测量速度,可为快速、高精度和大范围测距 奠定基础。     

脉冲测距时间间隔测量的数学模型及改进方案

给出了通过对移相时钟脉冲计数测量飞行时间(TOF)的数学模型,并在前期工作的基础上提出了改进方案。改进方案中,采用串行计数结构代替了并行结构,在保证系统可实现性的前提下,进一步提高了测量精度。     

单激光器复用法提高调频连续波激光测距分辨率

可调谐激光器的调制线性度和调制范围是限制调频连续波激光测距测量分辨率的主要因素.利用单个调制范围较小的可调谐激光器对单个目标进行调频连续波激光测距时,对目标进行多次测量,再将经过等光频间隔采样的信号进行信号融合可以达到提高测量分辨率的目的.该方法可以有效降低调频连续波激光测距对激光器调制范围的要求,且容易实现、系统组成简单,有利于将调频连续波激光测距引入工业大尺寸测量、空间技术、测绘等领域.     

基于二维激光位移传感器同轴度测量方法研究

提出了非接触方式测量同轴度的方法,采用二维激光位移传感器测量空心圆柱体内表面同轴度。依据传感器的采样率对搭载被测物体的转台的速度提出了要求。同时给出了根据圆柱内表面直径选取二维激光位移传感器的方法及设计技巧。对影响测量精度的因素进行了详细分析。实验表明,该测量装置易于实现,测量精度高,方法可行。     

基于时差法的高精度脉冲式激光测距系统

提高脉冲法激光测距系统的精度关键在于计时.文中结合高精度计时芯片TDC-GP2和低功耗单片机MSP430F149,采用时差法设计了一种高精度脉冲式激光测距系统.该系统通过TDC-GP2的Start、Stop1和Stop2三通道的时差测量消除硬件电路的时差,多次测量后,单片机进行了软件均值处理,提高脉冲式激光测距系统的精度至0.1m.