炫耀光栅位移测量系统的精度试验

炫耀光栅位移测量系统采用尤学倍增与电子细分相結合的方法,使系统的分辨率达到0.4微米。与金属线纹尺比较测量,系统在300毫米内的极限误差为1.5微米。试验证明炫耀光栅位移测量系统具有较高的精度,如能进一步提高标尺光栅的刻划精度,并相应地提高分辨率,系统的实际精度还可以提高。     

双光栅准直测量系统及其精度分析

本文基于双光栅法测量准直性原理，在５５０ｍｍ的平行光管上完成了一系列的实验研究，相对测量精度达到０．０３６％，并对误差源及提高测量精度的方法作了一定的分析。     

两种莫尔条纹信号对光栅系统测量精度的影响

对两种莫尔条纹（光闸条纹和横向条纹）信号的谐波含量以及它们对光栅系统测量精度的影响进行了分析，并用实测数据加以比较，指出在光栅系统中，取横向莫尔条纹信号的谐波量小，正弦性好，细分误差小，在其它参数相同的情况下，可提高系统的测量精度2倍左右。     

非规则物体位移的测量

在测量非规则物体位移时，研制了一种新型位移传感器－滚动光栅位移传感器。它能在线测量一些特殊的长度量。文章较为详细地对该传感器结构作了介绍，并通过测试和检验证明该传感器能达到较高的测量精度。     

基于光栅位移测量的反射镜设计

针对集成光栅-反射镜位移测试中工艺及装配误差导致反射镜与光栅不能平行的问题,本文设计了一种可自主调节的反射镜.与传统的工艺精度控制不同,方案重点对可调节反射镜结构进行设计,反射镜的偏转采用电容板来调节.建立了单层光栅与反射镜测量位移的理论模型,分析了两者不平行导致的测量误差,通过Ansys软件进行静力学分析,施加0～50V电压,仿真得到静电力作用下反射镜偏转最大位移为7μm,提取的最大应力35MPa.仿真结果表明所设计的反射镜可调节范围大于不平行误差,从理论上验证了反射镜调节的可行性.     

光栅位移测量系统的误差自修正方法研究

文中介绍的误差自修正方法是通过光栅位移测量系统中单片机对光栅传感器的多个零位信号进行计数,并根据测量值和系统设定值得到的误差函数自动进行误差修正.实验结果表明,该方法对光栅位移测量系统的误差既可自动进行有效的修正,又可提高系统的测量精度.     

非调制式光纤细分光栅测量系统

本文介绍一种测量速度快、抗干扰性能好的光纤细分光栅测量系统，细分数可达数百。     

一种高精度大位移电容式位移测量系统

介绍一种新型的电容式位移测量系统，其测量范围为０～２５ｍｍ，线性度优于１／１０００，分辨率为０．１μｍ。文中详细分析了该系统的工作原理，特点及主要误差因素，给出了部分实验数据。     

单片机控制的位移测量系统

在智能测量中，直流电机作为拖动已广泛使用，但直流电机受本身特点的限制，一般控制电路较为复杂，作者通过大量实验设计了一种结构新颖的光栅式位移测量系统，该系统具有结构简单，成本低，可靠性等优点。     

粗光栅线位移测量系统细分误差补偿前后的精度分析

本文针对粗光栅线位移测量系统的误差来源 ,在大量实验的基础上 ,经过理论分析 ,得出细分误差与本底噪声的线性关系式 ,找到了系统修正误差时的理论依据。同时对系统在细分误差补偿前后作了精度分析。     

基于线阵 CCD 的全息光栅位移传感器

目的：提出了一种新型的基于全息光栅的CCD位移传感器。方法：利用CCD分辨率高，像素均匀等特点，对干涉条纹的移动进行精确定位，利用全息光栅在测量过程中又具有不受光源波长的影响，适用光谱范围宽等特点，实现位移的自动精确测量。结果：系统能够对位移实现自动精确测量。结论：该系统具有一定的实用价值及应用前景。     

基于衍射光栅的二维纳米位移测量技术

提出了一种基于正交衍射光栅作为测量基准元件的二维激光干涉测量系统.利用正交光栅的空间对称级的衍射光进行干涉,基于多普勒效应,采用偏振检测的方法获得相位相差90°的干涉信号.通过光电检测把获得的正弦和余弦信号进行相位细分,系统可在平面二维方向上实现纳米级的分辨率.该系统相比其他干涉测量系统,测量结构紧凑,环境因素对其影响较小,可应用于较大行程的平面微位移精密检测.     

十字光栅多普勒效应二维测量系统的研究

提出一种利用十字光栅衍射的多普勒效应进行二维位移测量的新方法。给出了以二维全息光栅为多普勒频移发生器、以矩形槽相位光栅为混频器的光路结构和测量原理。理论计算和实验表明,此系统具有良好的信号质量和较高的测量精确度,奇用于生产环境中的两坐标精密检测。     

大量程高性能光栅位移测量技术

高精度光栅位移测量系统具有纳米级重复精度、环境适应性强、维度易于扩展等优点,可以满足精密制造行业对米级测量量程、亚微米级精度与多维测量能力融合的测量技术要求,在高端制造、精密仪器等领域有重要应用。通过对测量光栅的各项参数进行研究,提升了测量光栅的尺寸与制作精度;提出高精度锥面衍射光栅位移测量、高倍细分转向干涉光栅位移测量、“品”字形拼接大量程光栅位移测量等技术,实现了数百毫米测量量程亚微米级测量精度。从光栅制作到测量系统研制对提升精度、分辨力及量程提供了理论分析与技术验证。     

应用光栅刻线与CCD测量运动位移的研究

将计量光栅作为标准刻线,应用到对微细物体高精度定位的工作台上,并提出了一种新的直接获取运动位移的方法.调整光路使CCD获取清晰的光栅图像;对图像进行分析处理,计算出栅距与像素之间的映射关系:再对工作台移动前后的光栅图像进行对比,采用基于X-Y图的相位差比率算法获取像素位置差;从而计算出工作台的实际运行位移.实验结果表明,该方法能简单快速地实现微电子加工领域亚像素级的测量.     

光栅测量的数控机床精度控制及故障处理

本文指出了影响数控机床控制精度的主要因素,并提出了对检测反馈信号进行倍频处理,针对光栅使用过程当中有可能出现的故障给出及时有效的故障诊断处理方法,这一方法不仅可以有效的提高数控机床的控制精度,还能够对测量系统进行故障的诊断与处理。     

大量程纳米级光栅干涉位移测量

针对传统光栅干涉仪中测量范围和分辨率难以同时提高的问题,提出利用单根大长度、低线数光栅实现大量程、高分辨率位移测量的方法.首先利用长度400mm,栅距10μm计量光栅的±5级衍射光生成条纹图,实现了条纹的10倍光学细分.然后提出一种基于傅里叶变换时移特性的条纹细分新方法,利用相邻两帧条纹图同一位置处相位的变化实现了高达1000倍的条纹电子细分.在此过程中,针对能量泄漏对傅里叶变换法相位提取精度的影响,提出条纹图整周期裁剪的方法,使条纹细分精度至少可达到1/1000条纹周期.仿真和实验结果表明,系统具有纳米级的分辨率和优于10nm的测量精度.