深亚微米飞行高度测量技术研究

介绍了国内外深亚微米飞行高度测量技术,重点研究了干涉测量法、全内反射法、电学测量法的工作原理,分析了各种测量技术的特点,指出了深亚微米飞行高度测量技术亟待解决的关键性问题.     

基于双直角棱镜的光纤光度传感器

设计了一个结构紧凑、灵敏度可调的双直角棱镜反射室,并结合光纤传感技术用于溶液光度分析,通过测量吸光度确定水中痕量物质的浓度和消光系数.带尾纤的自聚焦准直透镜发射的检测光束在反射室内往返4次,最后由接收光纤接收.论述了光度传感器的检测原理及棱镜反射室的设计方法,分析给出了棱镜室中光束的传输特性方程,以及单波长法测浓度和消光系数的测量方程,并通过实验进行了研究.结果表明,通过改变两棱镜底面间距,可调节光程,进而改变传感器灵敏度;该光度传感器的灵敏度为普通单程吸收池灵敏度的4倍,更加适合痕量物质的检测.     

光纤双干涉在线绝对测量技术研究

研究了一种新的兼融低相干干涉和高相干干涉的光纤在线绝对测量技术,可对能转换成位移变化的静态及准静态任意物理量进行测量.利用宽带光谱光源作为光源,以及光纤光栅只反射布拉格波长的特性,使光纤迈克尔逊干涉仪同时工作于低相干干涉和高相干干涉状态.用低相干干涉信号决定被测量的幅值,使测量的最大跨距不受光波波长限制,并且实现绝对测量;同时,用高相干干涉信号测量被测量的量值,使测量结果保持高相干干涉测量的高精度.利用高相干干涉信号对环境干扰进行修正,使该测量技术适合在线测量.分别研究并实验了单光源光纤测量系统以及由双光源组成的复合光源光纤测量系统,利用这两种系统对位移进行测量,测量结果的线性相关性分别为0.996和0.999 9,测量量程均为6 mm,均可对0～6 mm范围内任意跨距的位移进行测量.     

激光光束入射角度变化对角锥棱镜测量精度的影响

为了掌握光束入射角变化对激光跟踪仪中角锥棱镜测量精度的影响规律,详细分析了角锥棱镜的工作原理和反射特性,计算了角锥棱镜在不同入射角下的实际有效反射面积,并建立了角锥棱镜有效反射面积随光束入射角变化的理论公式,进而得到角锥棱镜测量精度随光束入射角变化的规律.实验结果表明:角锥棱镜测量精度随入射角增大而减小,在最大允许入射角处发生突变.在最大允许入射角为±35.26°时,其测量误差达到0.050 mm;而在±20°内时,其测量精度优于0.010 mm;入射角在±15°内其测量精度最高,稳定性最好.所得结论证明了当角锥棱镜入射角在±20°内工作时能满足了激光跟踪仪的测量精度要求,这对角锥棱镜设计和实际测量工作具有指导意义.     

基于小波变换的薄层厚度电磁超声测量方法

机械结构(如齿轮、轴承、密封)中薄液体层对其性能有很大影响.针对传统超声反射回波方法时间分辨率低,难以实现薄层厚度测量以及压电换能器测量结果受界面耦合性能影响问题,提出了基于小波变换奇异点提取的薄液体层厚度电磁超声测量方法.同时,研究了小波变换基函数及分析尺度对薄液体层超声回波信号奇异点提取的影响,优化出适合薄层厚度测量的小波变换基函数和分析尺度范围.检测试验表明,基于小波变换奇异点提取的电磁超声技术可以很好地实现薄液体厚度测量.     

宽量程糖度测量中的光学系统设计

设计了一种基于反射临界角法测量糖度的采用双光源的光学系统.该系统实现在不改变接收端图像传感器参数、保证测量精度的前提下,扩大量程.根据折反射定律,通过分析光路图,给出了该光学系统的棱镜尺寸、两光源间距、透镜焦距及通光口径等参数,并通过实验对其进行了验证.     

用8754A网络分析仪分析测量UHF电视发射天线

本文对8754A网络分析仪进行了简要介绍,并用该仪器对UHF电视发射天线的反射损耗进行了测量,并根据测量结果分析了影响天线指标的因素.     

测量一致性的统计学表征与分析

基于统计学理论对测量结果的测量一致性给出了新的描述,并对其参数特性以及应用实例进行了分析.     

基于五束光的三维多普勒测振仪设计

为了实现物体的三维振动分析测量,设计了一种基于五束激光的多普勒振动测量系统.该系统将五束激光汇聚到一个焦点,并照射到被反射膜覆盖的被测物体表面,经过反射后,散射光被光电二极管接收,并进入高精度信号处理系统,分别得到五路振动信息,通过计算机处理后,可以分别解析得到包括频率和振幅的三维振动信息.实验结果表明,该系统有望被应用于高精度的无接触振动测量.     

超低剩余反射计的研制

针对光通信器件端面剩余反射率的测量的需要,介绍了剩余反射率的测量原理和实现方案,对超低剩余反射率的测量中的关键技术作了分析说明,按照该方案设计制作出超低剩余反射计,其可测量剩余反射率范围10dB~70dB,测量精度小于1dB,光源稳定度小于0.003dB/h,光功率测量范围-70dBm~10dBm。