光强正交调制型位移传感器的数学模型与误差分析

针对传统光学位移测量方法对环境要求高和制造精度难以提高等问题,提出了一种以交变光场为测量媒介的新型线性位移检测方法。基于提出的方法,设计了一种光强正交调制型位移传感器。该方法采用基于光强正交变化的两路电驻波合成电行波信号,通过对行波信号时间先后的测量实现空间位移的测量。为了深入理解传感器的传感机理,推导了传感器的测量模型,分析了与传感机理相关的关键因素对测量误差的影响。根据测量原理和测量模型的理论分析,研制出传感器原理样机,通过实验测试了各种关键因素对测量误差的影响,并进一步优化设计了传感器结构与参数。实验显示,优化后的传感器在108mm测量范围内的测量精度达到±0.5μm,是一种新的无需精细刻划的位移检测方案。     

以Pt为催化剂生长SiC微纳米材料

利用热蒸发法以Pt为催化剂制备了SiC微纳米材料,并利用XRD、SEM、Raman、PL光谱等技术手段分析表征样品。发现SiC纳米材料的生长温度约为1 145℃,制备的SiC样品呈纳米线/微米花状混合结构,纳米线表面光滑,其直径范围约在15～25nm,纳米花的花冠直径约为1μm,纳米花的花茎直径约在0.3～0.5μm范围。经分析SiC微纳米材料的生长可能遵循VLS (气-液-固)生长机制。此外,光致发光结果表明,SiC微纳米材料的发光存在轻微红移。     

时栅的波动方程分析与行波形成新方法

分析时栅位移传感器运动坐标系的产生机理。为了简化时栅结构使之更易于产品化,在分析其波动方程的基础上,明确磁行波和电行波的联系与区别,进而提出一种新的行波形成方法以及相应的机械结构,从而构成一种新形式的时栅传感器。初步的试验结果表明,传感器产生出正确的电信号,证明此方法是可行的。至此摆脱了采用传统模式的运动磁场产生方法,加工工艺大大简化。     

交变光场时空耦合型位移测量系统的研制

针对现有光栅精密刻划加工难度大制约测量精度的问题,设计了一种以交变光场为测量媒介的时空耦合线性位移测量系统。该测量系统利用四路正交的交变光场与四组正交的正弦透光面调制耦合形成电行波信号实现高精度位移测量。在对测量系统测量原理分析的基础上,建立了该系统的理论模型和误差模型,通过仿真详细分析了该系统在时间相位不正交、空间相位不正交以及结构安装不平行时的误差规律。开展实验验证了一次、二次和四次谐波的产生原因,根据误差来源改进了测量装置的结构,优化了相应的参数。实验结果表明:在180mm测量范围内,用栅距0.6mm的测量系统实现了±0.4μm的测量精度。该测量系统规避了现有光栅精密刻划的问题,结构简单、安装方便,为光学位移测量提供了新思路。     

感应同步器测角系统误差分析及补偿

利用感应同步器的误差特性,研究其误差组成与分布规律--各次谐波误差沿空间正弦分布,同时,研究一种误差补偿方法,详细比较了搜索法和非线性转换为线性方程两种误差补偿的优缺点,把沿空间正弦分布的非线性误差转化成线性误差,利用最小二乘法进行线性误差补偿其法拟合速度快,精度高.最后,通过实验测试,该方法可以大幅度提高感应同步器的精度.     

旋转机械动态测量实验台的研制

介绍了旋转机械动态测量实验台的研制与开发。详细阐述了实验台的结构组成、实验内容及实验原理，并介绍了实验台的硬件实现方法。该实验台能同时测量多个动态参数，能同时检测传动系统的振动噪声及传动误差，进行在线分析，准确地找出故障位置，有一定的先进性，很适用于教学实验与科学研究。     

小波变换在轴承故障诊断中的应用

概述了提高滚动轴承故障诊断准确性的重要性。针对滚动轴承的故障诊断方法的不足,介绍了用小波的方法诊断的基本原理、特点和小波变换的基本步骤,并通过实例说明该方法在处理非平稳、时变信号的优越性。     

基于复合混沌模型的高级加密标准图像加密算法

为提高图像加密算法的安全性能,提出了一种基于复合混沌系统的改进的高级加密标准加密算法。该算法将Logistic混沌序列与Chebyshev混沌序列相结合,产生2种新的混沌映射。一种复合混沌矩阵作为高级加密标准的轮密匙,进行像素置乱;另一种复合混沌矩阵组成S盒,进行位置置乱。另外,对图像像素点进行位移及列混合操作,进一步达到位置置乱的目的,实现动态变换密钥的高级加密标准图像的加密。实验结果表明,该算法具有较高的密钥敏感性、良好的置乱效果及高效性。     

基于交变光强的新型时栅传感器行波信号设计

基于三相异步电机绕组方式的磁场式时栅位移传感器,通过旋转磁场得到行波信号强度较弱,并容易受到周围磁场的干扰.为了进一步提高时栅位移传感器行波信号的强度,提出一种基于交变光强的时栅位移传感器行波形成方法,并搭建了实验平台.实验表明:该设计方案产生出正确的行波信号,并且所得到的行波信号强度优于磁场式时栅位移传感器产生的行波信号强度.     

基于光场耦合的时栅位移传感器设计

为了实现制造成本低、易加工、高精度的位移测量,设计了一种光场耦合式的时栅位移传感器.介绍了利用基于交变光场的两路驻波合成电行波信号,并通过鉴相的方式实现空间位移转换的测量原理;完成了传感器的结构设计,给出了传感器的系统框图,具体分析了信号处理电路的功能.实验结果表明:光场耦合式的时栅位移传感器在108 mm范围内误差为±0. 5μm.