双PSD实现长直导轨四自由度测量的新方法

介绍基于双PSD实现大长度宽范围直线导轨俯仰角、偏摆角以及空间二维直线度等四个自由度在线测量的新型方法,对其测量原理进行了分析和验证,并建立求取长直导轨俯仰角、偏摆角的数学模型和基于激光空间偏角修正基础上的二维直线度的数学模型;讨论影响测量过程的各种因素,提出消除其影响所应采取的措施。     

一种测量双导轨位置度误差的新方法

介绍了一种新的位置度误差测量方法,该方法利用激光器、PSD、LVDT、倾角传感器、数据采集卡以及计算机组成的测量系统,能够对平行双导轨的位置度进行有效的测量。     

PSD抗杂光干扰措施的研究

光电位置敏感器件(PSD)是一种可直接对其光敏面上光斑位置进行检测的光电器件,基于光电位置敏感器件可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器.介绍了位置敏感探测器(PSD)的工作原理及其性能,分析了PSD工作时杂散光对其测量的影响,提出其相应解决方案.     

基于PSD的转轴测量系统研究

研制了一种基于PSD的激光三角法非接触式光电转轴测量系统。阐述了系统的工作原理和结构设计,进行了转速和偏心度的测量实验。结果表明,该系统能够在测量转速的同时,准确地得到转子的偏心度,理论分辨力可达14μm,测量相对误差均不大于5%。该系统具有结构简单、精度高、可靠性好等优点,可实现在线实时测量。     

位置敏感探测器（PSD）的研究进展

回顾了位置敏感传感器(PSD)的发展历史,介绍了各种光敏面结构的PSD。并结合研究成果,阐述了单晶硅、氢化非晶硅、有机材料、大面积挠性薄膜、CMOS型,一维及二维阵列PSD等采用各种组成材料和工艺制作的PSD的发展现状,并对今后的发展和研究方向进行了展望。     

基于PSD的电振动台特性检测系统研究

详细介绍了基于位置敏感传感器的电振动台特性检测系统的研究。该系统采用自准直光路原理,利用PSD对位置的高分辨能力特性,对电振动台微小角扭动进行精密测量。数据经高速AD采样后送入计算机,通过分析即可获得电振动台在各种振动模式下角速率时域频域特性。对系统存在的各误差分析得出,该系统200H z频率处角速率分辨力为19.8×1-0 3(°/s)。     

提高四边形电极结构二维PSD线性度的研究

在对单表面分流四边形电极结构二维 PSD的非线性及失真进行理论分析的基础上 [1 ] ,从理论上计算得到了这种结构 PSD的位置修正因子 ,并提出了一种对这种结构 PSD的位置非线性进行修正的方法。初步实验取得了非常满意的结果 :经过修正后 ,在较大尺寸 (13mm× 13mm)器件上实现了 6 0 %光敏面范围内的位置非线性均方根误差 0 .15 % ,位置检测均方根误差从原来的±10 10μm减小到± 2 0μm。最大误差从± 15 0 0μm下降到± 5 0μm。由于进行了归一化处理 ,该方法适用于这种结构不同尺寸的 PSD,特别具有实用意义。     

二维方型位置敏感探测器线性度的研究

研讨位置敏感探测器(PSD)的线性度问题,对影响二维方型结构PSD的线性度的三种因素,即边框区电阻率,负载电阻以及分流电阻的均匀分布进行模拟仿真实验研究,得到了相应的电流—位置图,并对其进行了分析,得出边框电阻和负载电阻越小,分流面电阻越均匀,从而线性度越好,位置误差也越小的结论,为进一步提高二维方型结构PSD的线性度提供了途径。     

基于PSD的深孔轴线度测量机器人设计

针对目前深孔轴线度测试技术的不足,设计了一种基于PSD的自定心深孔轴线度测量机器人。通过螺旋管道机器人驱动,带动内径自定心装置沿管道轴线前进,置于定心轴端的激光头发出激光束并照射到外置的四象限PSD面板,通过电路转换和数据采集实时显示当前管道位置的轴线位置,并完成所测深孔轴线的测量。与现有测量系统相比,该机器人可以实现精密仪器中深孔、盲孔任意截面直线度参数的测量。     

大跨距、小步距法测量导轨系统的导轨直线度研究

在导轨系统中,导轨的直线度误差通常可利用自准直仪或电子水平仪,采用节距法来达到误差检定的目的。而节距法只对导轨副行程相对较大的导轨系统奏效,对于文中提到的两类小行程导轨系统而言,传统的节距法则无法实现测量。针对两类跨距大而行程范围相对较小的导轨系统,笔者基于导轨系统中导轨直线度、直线度运动误差、角运动误差三者之间的相互关系,提出以大跨距、小步距法测量该类导轨系统的导轨直线度;结合双频激光干涉仪和电子水平仪测量运动部件所得到的直线度运动误差,以及对应位置下的角运动误差,处理得到了导轨系统的导轨直线度。     

改进型二维位置敏感探测器示值误差的标定

分析了改进表面分流型二维PSD传感器的工作原理及信号调理电路,针对PSD传感器示值误差较大的缺点,设计了利用万能工具显微镜的实验标定系统,运用误差理论对传感器位置测试数据进行了标定修正。试验结果表明,PSD传感器A区的示值误差可减小到±0·02mm内。     

一种用于SLA设备的液面检测装置

提出了一种新型的准绝对式光电编码器及其解码系统,它具有精度高、结构紧凑、输出结果可靠等优点。介绍了该码盘编码特点及原理,并实现了稳定的电子细分,最后结合索引信号INDEX得到的绝对位置和由ADC得到的细分位置,在FPGA内进行了综合处理,并实现了可靠的多重定位系统。实验结果表明,构建的整个系统工作稳定,输出结果可靠。     

基于PSD的激光测距仪及其在空间机器人上的应用

对PSD的误差来源及其补偿方法进行理论分析和实验研究;设计了基于PSD的三角法激光测距仪.测距仪安装在空间机器人的腕部,在机器人工作时对距离和机械手腕的位置与姿态进行检测,激光器发出的鲜亮的红色光斑可作为机器视觉的基准.     

基于PSD的高精度激光位移传感器设计与分析

介绍了PSD器件的工作原理,对基于三角法测量原理的传感器主要结构参数进行了分析,给出了设计的传感器外形.并设计一种舍有多种放大倍数的PSD检测电路,可实现测量中对环境变化的自适应能力.最后分析了影响传感器测量精度的各种因素,并讨论了消除的方法.