基于STM32的时栅转台高精度自动标定系统设计

针对目前时栅转台采用手动方式进行标定,工作效率低、精度难以保证的现状,设计了一种能够进行数据采集、处理和误差补偿的时栅转台自动标定系统。该系统以激光干涉仪作为测量基准,采用了闭环控制技术,进行测量误差补偿。实验结果表明:该系统标定精度高,经过该系统标定后的时栅转台精度达到±2″,且标定速度是手动方式的2倍以上,显著提高了时栅转台标定效率。     

基于ARM的超声波流量计A/D转换电路设计

针对高精度超声波流量计价格不菲的缺点,以时差法超声波流量计为理论基础,借鉴国内外先进的超声波流量测量技术,选用高性价比的12位低功耗模数转换器ADC12DL040芯片和ARM处理器LPC2138设计了基于ARM的超声波流量计A/D转换电路.实验结果表明所设计的A/D转换电路很好地实现了超声波回波信号的高速高分辨率采样,A/D的最小分辨时间为0.305ns.在解决超声波流量计关键技术问题的同时降低了生产成本,为低成本高精度超声波流量计的研制打下了坚实的基础.     

基于域变换和灰色预测的光栅信号软细分方法*

针对在现有的光栅细分方法中,细分精度和细分倍数受光栅输出信号质量制约的问题,提出了一种基于域变换和灰色预测的光栅信号软细分方法。基于时空域变换原理将空间域的信息变换到时间域,将传统的等时间采样转换为等空间采样得到空间序列,然后根据灰色预测理论模型预测代表光栅空间位移信息的时间量,通过模型残差检验和修正算法不断提高预测的准确度,最后以时间脉冲方式输出光栅细分信号。实验研究表明,采用灰度预测模型对光栅信号实现预测的软细分方法,不受信号的正弦性、正交性和等幅性影响,细分误差精度可以达到±1.8″,细分精度优于信号周期的±5%。     

基于FPGA的智能点钞机设计与实现

针对目前市场上点钞机鉴伪技术普遍存在采样速率低、不能完全采样每张纸币的特征的情况,采用FPGA控制AD转换器多通道动态分析纸币的荧光、纸质、磁性等特征值,设计一种具有鉴伪准确度高的智能点钞机.该点钞机硬件MCU采用PH ILIPS的ARMLPC2138,软件根据特征值模板数据库编制.测试结果表明,该点钞机可使漏辨率和误辨率大大降低.     

基于LabVIEW的时栅位移传感器误差曲线自动拟合与修正

在时栅位移传感器的研制过程中,提出了一种基于LabVIEW的传感器误差修正和补偿方法,并在LabVIEW环境中实现时栅位移传感器测量的误差曲线分析和拟合算法,提高了时栅传感器的精度.     

基于预测理论的光栅信号精密细分方法研究

针对光栅传感器在高档数控机床及精密加工领域应用中的高精度细分和快速跟踪的问题,提出一种基于预测理论的光栅位移信号精密细分的新方法。运用时间信息分析和预测空间位置的时空转换思想,根据光栅刻线在空间的均匀性与时间序列的对应关系构建预测细分模型,完成了光栅信号在时间和空间上的预测细分。动态实验表明,采用该模型进行预测细分,最大细分倍数为400倍,预测误差为±3.5″,实现了对光栅信号的高精度细分。     

纳米时栅传感器高精度激励信号源研究与设计

纳米时栅利用正交变化电场构建的运动参考系进行测量,激励信号精度直接影响运动参考系匀速性,进而影响测量精度。针对纳米时栅需要高精度激励信号的要求,设计了一种采用闭环控制结构的高精度激励信号源,该信号源采用单片FPGA实现总体控制,完成采集控制、数据处理和波形数据产生等功能,利用16位高精度数据转换器构建信号发生电路及反馈电路,保证了对信号的精确控制。测试结果表明：输出正弦信号幅值精度为0.01%,相位精度为0.1%,并将纳米时栅原始精度从1.4μm提高至0.9μm。     

基于虚拟仪器技术的纳米时栅传感器实验研究

为了实现制造成本低、抗干扰性强、性能稳定的大量程、纳米精度位移测量,研究了一种基于交变电场耦合的纳米时栅位移传感器。利用虚拟仪器开发平台LabVIEW软件和PXI-5422任意波形发生器硬件设备相结合,实现标准波形的频率、幅值、相位的设置等功能。实验得出：通过调节激励信号的幅值可以避免安装位置的不同对纳米时栅精度的影响,调节相位可以提高其精度。虚拟仪器技术在纳米时栅实验中的应用为激励信号性能的改进与提高提供了技术支持,在纳米时栅特性的研究中提供方便。     

基于预测测量方法的时栅位置反馈接口设计

旋转变压器在航空航天、船舶与兵器等领域大量应用,时栅是一种新型的位移传感器,利用时间测量空间;为了提高时栅对传统位移传感器的兼容性,提出了一种回转位置预测测量新方法,利用时间序列理论对时栅测量值进行建模,设计了兼容旋转变压器的典型位置反馈接口,解决了时栅在动态测量过程中的数据更新速率问题;在数控转台上的实验结果表明;在-0.00023"/ms<'2>～0.00019"/ms<'2>的角加速度变化范围内,角位移预测误差为±2".     

基于FPGA的时栅传感器信息处理系统

提出一种基于FPGA技术的时栅传感器信息处理系统解决方案,该系统通过在单片FPGA上基于NoisⅡ软核实现整个系统的构建.经过对时栅传感器样机的测试,完成了利用高频脉冲插补感应信号和参考信号之间相位检测,实现了高精度、高分辨力测量角位移量.