基于时差法和TDC-GP2的超声波热量表设计

为了实现高精度的热量值测量,设计了基于TDC-GP2的时差法超声波热量测量系统。系统采用超声波换能器和铂电阻温度传感器PT1000为敏感单元,TDC-GP2为测试单元,结合FPGA与上位机,最终实现了数据的采集、传输和处理功能。经过测试,系统流量测量误差在±0.5%以内,温度测量偏差不超过0.5℃,热量值测量误差优于±0.3%,达到了《热能表检定规程》的标准。     

C—V法液晶弹性常数的测定

本文描述了近几年发展的电容—电压或电容频率测量技术,即相敏电容桥。该测量系统由计算机控制,测定频率范围为30Hz-10kHz、利用STN—0020/01SBE液晶材料在不同温度条件下测定了弹性常数K_(11)～14.9×10~(-12)N.K_(33)～15.3×10~(-2)。在玻璃板上镀金膜作为液晶分子平行取向排列层兼作为电极。本测试系统的误差和精度分别在电容值的测量误差为±5％,正弦波(30Hz—10KHz)的频率精度±1％、给出弹性常数K_(11)、K_(22)、K_(33)的误差为±5％～±10％。     

大带宽集成光学电场传感器的频率响应特性分析

采用马赫-曾德尔光波导干涉仪与锥形天线阵列,研制了基于铌酸锂（LiNbO3）结构、可用于电力电场测量的大带宽电场传感器,并通过实验对传感器性能进行了测试。结果表明,该传感器在10kHz～18GHz的大带宽范围内,频响特性波动小于±10dB,最小可测电场强度达到0.4V/m,可测量场强达103V/m的纳秒脉冲电场。     

等精度频率计的实现

为了克服传统频率测量法不能满足等精度要求的缺点,提出一种基于FPGA的高速等精度频率测量系统的设计方案.系统由等精度频率测量FPGA模块和单片机主控电路2部分组成,利用FPGA实现等精度计数和锁存,单片机完成测量结果的计算和显示.测试结果表明:该系统可以实现1 Hz～20MHz频率范围内的频率测量,测量误差小于2×10<'-6>,并且在整个频率范围内测量精度一致,达到等精度测量要求.     

红外目标模拟器检定装置的研制

本文着重介绍红外目标模拟器检定装置的设计思想、测量原理、系统组成、系统标定、误差分析和测量实例。给出了目标模拟器检定装置的技术指标：可探测最小辐照度为９×１０￣（－９）Ｗ／ｃｍ￣２，光谱测量范围为１～３μｍ和３～５μｍ，辐照度测量不确定度为３％，光谱辐照度测量不确定度为６％，辐照度面均匀测量不确定度为５％和辐照平行度测量误差小于±７″。     

随钻测斜仪研究与实现

随钻测斜仪是现代定向钻井工程中重要的测量设备,它能在不间断钻井过程的条件下准确、可靠、实时地测量井斜、方位、工具面等参数,井斜测量的实时性、准确性是保证自动垂直钻井中控制井斜精度的关键因素之一,但高温、高压等复杂的工作环境导致了传感器输出的非线性,直接影响测斜仪的工作性能。本文提出了一种基于单片机与CAN总线的随钻测斜仪,文章重点阐述了测斜仪的硬件结构及电路原理,并介绍了信号采集及传感器补偿的程序实现,通过井斜测量的实验,证明该系统的井斜测量误差△INC≤±0.1°;方位测量误差△Az≤±1.0°,测量精度满足现场实际的测量要求。     

薄膜厚度测量系统

薄膜厚度测量是ＶＬＳＩ生产工艺中不可缺少的重要工序，也是保证产品质量提高生产效率的重要手段。采用显微镜－全息凹面光栅－ＣＣＤ－微机处理的测量系统具有结构简单工作可靠的特点。本文介绍了其原理与特点，并对该系统进行了实验，实验结果表明，对于较薄的膜层测量精度为±２ｎｍ，对于一般膜层为被测膜层厚度的±２％－±５％。     

基于FFT的高精度相位测量系统设计

针对模拟相位测量电路中存在的精度不高、测量系统体积较大等问题,设计了基于FFT的高精度相位测量系统,该系统以FPGA为控制与运算核心,用16位模数转换芯片AD7606对2路同频信号进行数据采集,采集的数据送至FPGA后,采 用快速傅立叶变换法(FFT)进行相位差计算,结果传输到上位机,采用 ３σ 准则和均值滤波方法剔除粗大测量值后,显示出相位差。经测试,系统的相位测量精度能够达到±0.05°,分辨率达到0.001°,符合预期设计目标,与传统的模拟相位测量法相比,该相位测量系统实现了数字化,集成化,测量精度高,能够满足实际测试要求。     

简讯

重庆光机所研制成功的JC—l型激光表面粗糙度测试仪,于1985年10月24日经重庆市科委组织通过技术鉴定。 该仪器是测量金属表面粗糙度的定量检测设备。测量范围:Ra=0.63～0.008微米、重复测量误差≤±2％、示值误差≤±20％,可同时数显并打印记录Ra值和原光洁度级次,可对不同加工方法和不同材质工件进行选择性测量。     

用于测量印刷机套印误差的光电检测系统

为测量高速运动状态下印刷机滚筒表面位移偏差,采用了黑白条形码编码为基础的光电检测方法,设计并实现了一套非接触式光电检测系统。通过精确设计的检测条形码,得到了系统在高速测量情况下的工作状态和测量精度,测量误差低于±3μm。结果表明,系统工作稳定可靠,检测速度快,满足套印误差测量的精度要求,为有效解决印刷机套印误差提供了全新的技术手段。     

全同步数字频率测量方法的研究

频率测量不仅在工程应用中有非常重要的意义,而且在高精度定时系统中也处于核心地位,±1个计数误差通常是限制频率测量精度进一步提高的重要原因。阐述了常用数字频率测量方法的基本原理和各自优缺点,在分析±1个计数误差产生原因的基础上,提出了利用被测信号、时钟基准和测量门限相位的全同步来消除计数误差的频率测量方法,给出了基于FPGA实现该方法的实验原理和实验对比结果。     

Fluke 80 Ⅲ系列数字万用表

Fluke公司新推出的80Ⅲ系列手持式数字万用表有测量交直流电压和电流、频率、占空比、电阻、电导、二极管、电容等11种功能.该系列产品有83Ⅲ、85Ⅲ、87Ⅲ、87/EⅢ四种型号,测量直流电压的精度分别为±(0.5％+1)、±(0.8％+1)、±(0.05％+1)、±(0.05％+1),分辨率为1mV。     

基于FPGA的等精度数字频率计设计

为了克服传统频率测量法不能满足等精度要求的缺点,提出一种基于FPGA的高速等精度频率测量系统的设计方案。测试结果表明:该系统可以实现1Hz～100MHz频率范围内的频率测量,测量误差小于2×10-8,并且在整个频率范围内测量精度一致,达到等精度测量要求。     

带扫描器的低频激光测振仪

本文论述一种测量低频正弦振动的振幅和标定低频振动加速度计的激光测振仪。该仪器具有对垂直振动台和水平振动台逐点扫描的性能。振幅测量范围为±30μ～±40mm,频率范围为0.1Hz～600Hz,测量精度为1％～0.1％。     

用高频电容法测量P／P外延层电阻率

高频电容法是测量P／P~+外延层电阻率的一种简单易行的新方法。这种方法，直接利用同质均匀掺杂外延层电阻率ρ与空间电荷电容Cs（势垒电容）平万的倒数关系，通过测量势垒电容Cs，直接得到P／P~+外延层的电阻率ρ。从而实现对P／P~+外延片的生产第艺过程，进行监控测试。这种方法，不但测试过程简单，而且，不损伤外延层。它既可以在国外仪器上完成，又可以在国内仪器上完成，适用于我国一般IC单位。在国外仪器上，测量范围为2．20×10~(－4)Ω·cm～1．95×10~5Ω·cm，测量误差为±0．02％：在国内仪器上，电阻率测量范围为1．0×10~(－3)Ω·cm～1．0×10~5Ω·cm，测量误差为±2％。     

采用激光干涉测量法进行芯片调平调焦

采用Ｓ偏振光和大入射角激光束干涉测量技术，检测ＬＳＩ圆片表面的芯片调平和调焦精度的方法已获得成功，在圆片上各层均能保持良好的调平调焦精度。这种检测方法的试验型，已实现了±１０×１０－５的弧度调平精度和±０１μｍ的调焦精度。     

光纤液位传感器

本文叙述了光纤液位传感器的原理和优点，并解决了易燃易爆液体液位测量的安全问题，仪器的分辨率为±１ｍｍ，其精度为±２ｍｍ．     

窄脉冲阵列激光器峰值功率测试的研究

窄脉冲半导体激光器阵列输出的峰值功率必须准确测量,测量精度直接关系到光电系统的质量。本文介绍一种基于对数放大技术和8051F020单片机,采用脉冲展宽和峰值保持原理,通过快速放电复零从而直接测量窄脉冲阵列半导体激光器峰值功率的方法。测试结果表明,标定误差小于3%,测量准确度高,重复测量误差都在±1.7％之内。该测量方法研制的仪器具备便携、测试速度快、成本低的特点,并具有波形输出接口,适合空间有限的快速检测需求。     

一种新型的光学探头的研制

本文提出一种新型的光学探头的设计方法，该光学探头可以同时用来测量某一镜面反射表面某一点的高面位移和两个角度。本文同时采用了一个小功率激光器为光源，一种新型的ＣＭＯＳ图象传感器为光电传感器件。通过相关分析法的数据拟合等图象处理技术，提高了整套系统的精度和分辨率。一个较为明显的优点是位移和角度的测量是互不影响的。实验证实了该方法位移测量时具有精度为±１５微米，分辨率５微米；角度测量时具有精度±２５秒，     

基于线结构光的三维测量系统关键技术研究

提出了一种基于线激光、工业相机 、步进电机和 计算机的结构光的单目视觉三维扫描测量系统,阐述了其工作原理,建立几何数学模型,搭 建了系统试验平台,并基于灰度平方加权重心法提取光条中心。实验结果表明, 系统测量误差小于±0.03mm,光条中心提取精度达到亚像素级,满 足工业测量应用需求。