激光位移传感器在物体表面形状测量中的应用

激光位移传感器对位移的测量不仅是非接触式的测量方式,而且具有较高的精度,具有广泛的应用。本文研究了一种利用激光位移传感器测量工件上点的二维坐标,从而实现物体形状的高精度测量。通过一维电位移平台带动激光位移传感器扫描物体的表面,然后对测量的数据进行处理,进而得到物体的表面形貌。实验中采用的位移传感器分辨率为0.3μm,一维电位移平台重复定位精度高于2μm。     

光学测量位移传感器

光学测量位移传感器全世界各种装置和机械生产的迅速演进及其爆炸性计算机化正导致测量技术和信号变换装置迅猛发展。例如，美国１９８６～８７年用于测量的年总费用约为２００亿美元，其中用于航天、国防技术、光电子、微电子和生物技术的测量费用约为普通机床业的３倍［...     

基于传感器的精密光学位移测量预测研究

考虑到当前的精密光学位移测量预测因其动态预测能力较差,导致位移测量预测结果误差较大的问题,设计基于传感器的精密光学位移测量预测方法。选择合适的传感器,设定测距获取光学测量原始数据。对采集到的数据进行整理与分析,获取待测目标位移特征参数。使用支持向量机理论结合位移特征参数,构建位移测量预测模型。计算预测模型损失函数,控制预测误差。通过数据采集传感器获取振动系统的位移,将其作为实验对比过程中的对照位移值。经实验结果证实,采用本方法的位移精度高达52%,而位移耗时高达3%,在不同的测距与振幅条件下,此方法的预测误差小于当前方法预测误差,且预测结果与实测结果较为一致。     

滚动轴承动态刚性的激光位移测定法

本文提出了一种以高精度、非接触激光位移传感器为核心的滚动轴承测量方法,可解决电容位移传感器测量中的非线性和对测量环境的敏感性问题。实验结果显示,该方法可准确获取滚动轴承动态刚性值,为滚动轴承的动刚性测试提供了一条新途径。     

一种测量液压阻尼器轴向位移的方法

为提高飞行测试安全,满足测试需要,设计了基于激光鼠标传感器的非接触式位移测量系统。给出了测量系统的硬件和软件总体设计,系统以ADNS-9800激光鼠标传感器为核心,对阻尼器的轴向位移进行实时测量;以8051核微处理器STC15W1K16S为控制核心,实现测量数据的传输和激光鼠标传感器的上电复位控制。实验证明,该系统的测量误差在0.2%以内,能够满足飞行测试的要求。     

利用激光位移传感器高精度测量圆柱齿轮齿距方法

为了提高圆柱齿轮的加工生产质量,提出利用激光位移传感器进行高精度测量圆柱齿轮齿距的方法。采用激光位移传感器进行圆柱齿轮进行齿轮齿距图像采集,结合摄像机与激光器的相对方位获取其三维坐标,构建圆柱齿轮齿距的世界坐标系,利用线结构光视觉技术实现对圆柱齿轮的测量轴直径求解,根据发射的激光形状分析圆柱齿轮光条图像的特征点,通过编码技术对光条进行跟踪,检测光条特征点并计算侧头相对于齿轮轴心线的最大变动量,根据圆柱齿轮表面的光栅图实现高精度测量。测试结果表明,该方法进行圆柱齿轮齿距测量的偏差较低,精度较好,能够实现对圆柱齿轮齿距的非接触式高精度测量。     

激光位移传感器测量工件曲率方法研究

工件曲率的非接触测量已经有很多种方法,本文提出了采用激光位移传感器测量工件曲率半径的新方法。对于测量的数据采用直接最小二乘拟合,从而可以解算出工件的曲率。经过模拟计算,采用改变步进电机步长的方法,在测量大工件半径时,精度达到微米量级。     

基于激光位移传感器的3维位置测量算法研究

为了实现空间高微重力主动隔振系统反馈控制回路设计,采用6个激光位移传感器对隔振平台上3个正交的定位面的位移进行测量,实现对其3维位置和姿态的解算,并给出了推导过程,通过数值仿真,实验验证了有效性,同时对于解算过程中的误差来源与其对解算结果的影响进行了分析,给出了误差影响因素与解算误差之间的关系。结果表明,此3维位置和姿态的解算算法能够准确地解算出隔振平台的3维位置和姿态,且理论解算误差在30μm以内。此研究对基于位移测量的反馈控制回路设计有一定的实用价值和发展前景。     

激光多普勒技术测量大尺寸直径的研究

介绍了激光多普勒技术用于大尺寸直径测量的原理 ,并据此设计了新型差动激光多普勒大尺寸直径测量系统。采用差动型光学系统并使用声光调制器对测量光束进行调制 ,提高了系统的测量精度。高频信号和低频信号分开处理 ,消除了信号的相互干扰。实验结果反映了系统良好的线性度。线性回归的相关系数达到 0 .9999,相对测量精度为 3× 10 - 4 。     

新型二维激光定位图象位移传感器

本文介绍了一种采用激光定位技术、利用二维ＣＭＯＳ图象传感器(ＯＶ７１１０)作为敏感元件、通过ＣＰＬＤ接口电路与ＤＳＰ处理器连接组成的二维图象位移传感器,此传感器通过通讯接口输出实时测量数据Ｘ、Ｙ坐标值,提供了一种新型实用的非接触式二维位移传感器。     

一种新的滚转角测量方法

利用1/4波片作为滚转角敏感器件,提出了一种新的测量滚转角的方法。通过检测两光束的光强差的变化得到了滚转角的大小和转动方向。根据所设计的光学结构,建立了传感器测量的数学模型。介绍了该方法的工作原理及实验装置。理论分析和实验结果表明了系统的有效性和实用性。实验表明:该方法具有测量范围大、测量精度的优点,测量范围为±60′,分辨率优于0.05′。     

回转激光位移传感器逼近式孔心定位方法

对于提高大型工件轴孔加工的精度和效率,孔心的精确定位至关重要。提出了一种基于激光位移传感器的非接触式回转逼近孔心定位方法。将传感器固定于机床的执行切削的旋转主轴上,并将主轴旋转中心置于理想圆心附近。在机床旋转的同时,分别沿与主轴轴线正交且相互垂直的两个方向上移动主轴,直到测量变化量达到最小(理论上可以为零),此时可以认为轴孔中心达到重合。利用逼近式孔心定位方法,可以快速精确定位与机床关联的圆心的相对坐标,从而指导后续加工。由于采用非接触测量方法,保障了测量的安全性。实验结果表明,此方法能够提高孔心的定位精度和效率。     

一种激光折叠腔稳定性分析及设计的新方法

为了对激光谐振腔进行优化设计,运用光学传输矩阵理论,借助V型折叠腔激光器的等效简化模型对该激光腔的稳定性进行了研究.分析了腔长、折叠镜焦距、反射镜曲率半径与系统稳定性的关系,得到以失调量为参数的稳区临界曲线方程,实现了三镜折叠腔型CO2斩光盘式调Q脉冲输出激光器的设计.分析结果表明,对于子腔预先给定的参量,只要另一子腔满足适当的失调量,整个谐振腔就是稳定的.任一子腔内有二个稳定区而非以往研究者提出的一个稳定区,可根据需要选取最佳的稳定点.采用失调量而非g因子作为参数,直接给出稳定区范围和失调误差,使用性好.     

一种关于大位移激光三角法测量参数标定方法的研究

本文介绍了怎样用逼近法来标定激光三角法测大位移中的参数，逼近法是基于最小二乘法原理，标定参 数精确性高．     

激光准直法测量大坝变形探讨

本文提出一种新型的激光测坝方法,利用激光光束方向性好的特点,以激光束为基准线,对大坝各坝段的瞬间的横向位移进行同时测量。克服了以前不能测量大坝整体变形的困难,整体测量时间大大缩短,精密优于0.1mm,便于实时显示大坝整体变形。     

用激光干涉法测双金属热浸镀界面裂尖位移场

利用云纹干涉法对双金属热浸镀ZAS35／碳钢界面裂尖位移场进行了研究，利用数字图像处理系统，采集到了在常温三点弯曲载荷作用下的云纹干涉场。结果表明，条纹清晰稳定，裂尖处的位移分布不对称，这与介面处不同的相位分布引起的力学性能不同的结果相吻合。     

测量激光束横模结构的方法研究

分析了根据激光场强度相对分布计算激光束横模结构的方法,根据分析结果设计了利用光场分布测量激光束横模结构的实验方法。对所设计的方法进行了仿真验证,同时通过具体实验,对一款调Q激光二极管抽运固体激光器(DPL)的激光束横模结构进行了测量。实验中,在不知道谐振腔参数的情况下,根据设计的方法测量了激光束的各阶横模比例。以测量出的横模比例为基础,理论上重构出激光束,该光束和实际光束的空间传输过程基本吻合。     

新型脉冲CO_2激光器参数的测量

采用预电离脉冲群开关技术 ,在一具有独特电极结构的横流CO2 激光器上实现了高功率脉冲激光输出。详细介绍了从预电离到主放电 ,最终到激光输出的整个过程中 ,对电压、电流波形及光波形各参数的测量方法 ,并进行了简要分析 ;提出一种利用光的偏振特性对光进行衰减 ,测量光的方法。     

激光修整青铜金刚石砂轮石墨变质层的研究

针对声光调Q YAG脉冲激光修整青铜结合剂金刚石砂轮,运用ANSYS有限元软件建立了三维脉冲激光烧蚀金刚石磨粒的数学模型和传热模型,得到了激光烧蚀金刚石磨粒后的温度分布。利用所建立的模型可获得不同激光参数下的变质层厚度,并通过实验对该模型进行了验证。针对脉冲激光修锐与整形的两个不同方面,从实验和数值模拟两方面研究脉冲激光参数对变质层厚度的影响规律,得到在修锐时脉宽与激光功率对变质层厚度影响程度相差不大,而在整形时脉宽则起到了绝对的主导作用;经过多脉冲激光烧蚀后变质层厚度有所减小;只有在砂轮修锐时石墨变质层厚度随脉宽的增加而减少。