基于CPLD的光栅尺位移测量系统

介绍了光栅尺位移传感器的原理和利用CPLD设计该传感器的测量控制电路的方法,并且介绍了这种设计方法在三维光栅尺位移测量系统中的应用和相关VHDL程序。     

三维光栅位移测量系统的硬件设计与实现

为了检测机床刀具的三维位移、实时显示刀具的进刀量,提高工件的加工精度,研究并设计了一种基于光栅位移传感器的高精度三维光栅位移测量系统。分析了光栅位移传感器的测量原理,介绍了该系统的硬件设计,设计了光栅位移信号细分辨向电路、主控电路、显示电路及控制电路,制作了系统电路样板,搭建了实验系统并对系统进行了实验。实验结果表明:硬件电路工作正常,系统运行稳定、测量精准,可满足机床高精度测量的生产需求。     

虚拟仪器在振动台试验位移测量中的应用

基于虚拟仪器技术设计了一种大量程位移测量系统,介绍了该系统的硬件组成和软件设计方法的具体实现。本系统利用拉线式位移传感器,能够精确并直观地测量振动台试验中结构的位移,实验结果表明可以在地震模拟振动台试验中应用。     

航空发动机高压涡轮转子轴向位移径向测量技术研究

为解决航空发动机高压涡轮转子轴向位移测量难题,提出了一种轴向位移径向测量的方法。通过该方法,建立了轴向位移与径向测量参数的关系模型;研制了轴向位移专用校准装置并设计了轴向位移校准方法;构建了一套耐高温轴向位移径向测量系统,该系统采用耐高温测量探头,满足航空发动机整机测试环境和结构特点的测量要求;完成了测量系统整机试验验证,在地面试验过程中进行高压涡轮转子轴向位移测量,得到轴向位移随发动机转速的变化规律。     

基于多线阵CCD的空间微位移测量系统

针对空气动力测控研究院所在风洞模型姿态测量的需求,介绍了一种新型的空间微位移测量技术,巧妙利用线阵CCD和线激光的成像原理设计了空间微位移测量系统,系统具有精度高、干扰小、稳定性强、便于使用等优点,对各种需要微位移测量的场合具有开拓意义;系统测量精度不超过0.005mm,即小于一个像的大小;如果将各个节点机数据进一步整合,折算出立体坐标,就可以得出加载头姿态的空间变化;基于多线阵CCD的空间微位移测量技术完全满足多场合微位移测量的需求。     

基于DSP的激光一维动态位移测量系统设计

介绍了一维激光位移测量系统的基本原理，讨论了利用DSP来实现一维激光动态位移测量系统的方案，并设计了相应的硬件电路和软件流程图，实现了一维位移的动态测量。     

路基下沉位移实时测量系统的设计与实现

针对既有线铁路路基下沉位移测量的特殊性,以及现有测量方法存在测量时间长、检测速度慢、测量工具观测不直观等缺点,提出了一种自动实时测量路基下沉位移的新方法,并设计了监测系统。系统采用MSP430微处理器控制测量设备进行自动实时测量,通过GPRS无线通信模块将测量数据实时远程上报给监控中心,最终以网页的形式动态显示路基的下沉位移并实现危险自动报警。该系统开发运营成本低,使用简单,可实现路基下沉位移的自动实时、高精度的测量,目前已应用于某市一铁路既有线。     

高精度平面运动圆环位移转角测试系统设计

设计了一种平面运动圆环的转角位移自动测试系统,可实现对动态运动圆环的横、纵向位移和旋转角度测量。采用光学三角法与视觉检测方法,结合信号融合解算算法,实现高精度、动态位移与转角测量。实验证明:该系统可有效解决平面圆环在两个方向的水平位移与旋转角测量时存在的交叉干扰问题,可同时实现角度检测精度0. 05°,位移检测精度0. 1 mm。     

摄影位移测量技术在飞机静力试验中的应用

为满足飞机静力试验中三维位移快速测量的要求,开发了大尺寸位移摄影测量分析系统;制定了完整的摄影位移测量工作流程,并在飞机结构静力试验中与拉线式电流型位移传感器进行了误差对比分析。通过理论误差分析与实验对比,大尺寸摄影位移测量分析系统不仅可以获取三维变形位移数据,而且具有更高的测量精度,多次实际使用结果表明,该系统测量性能指标满足飞机静力试验要求。     

圆柱工件同轴度非接触测量方法

应用精密激光位移测量技术、电机控制技术,结合精确的信号处理技术,设计了圆柱工件同轴度非接触测量系统,并推导了同轴度误差的计算方法,阐述了系统的组成和总体结构,并通过实验对测量系统进行了验证。     

基于单片机与锁相环技术的位移测量系统

针对目前位移测量系统精度普遍不高且灵活性差的特点,通过对光栅莫尔条纹的测量原理以及锁相倍频技术理论的分析,利用单片机的高速智能数据处理平台,构建了高精度的位移测量系统,实现了锁相倍频技术对光栅栅距的高倍细分;重点介绍了系统的整体设计结构与预置细分提高系统工作灵活性的实现原理，通过对微机的编程,可灵活地设置细分数。     

一种长行程位移及速度测试系统

本文采用PAV-Ⅱ型传感器并结合计算机技术,研制开发出一种长行程位移及速度量数字化测试系统,该系统可用于速度在15m/s以下,位移在300mm范围内变化的直线运动物体的速度和位移量的测量,适用于机械自动化生产加工过程。使用结果表明,该系统设计合理,测试效果令人满意。     

一种自动磁天平系统研制

为了满足我国高新技术领域,尤其是航空航天及航海事业的大力发展对各种磁性材料性能及检测要求,针对当前手动方式测量的磁天平带来的人为测量误差及工作效率低等问题,设计了一种自动磁天平系统。介绍了系统电磁铁设计、电控平移台设计、位移测量装置设计、测控系统设计以及达到的主要技术指标。应用结果表明,系统运行稳定可靠,测量精度、测量效率高,操作方便快捷,可以满足高新技术领域科研、生产等过程中磁天平测量的要求。     

一种改进的亚像素位移测量算法研究与应用

提出改进的亚像素位移测量算法ISPMA(improved sub-pixel measurement algorithm)。首先利用混合蛙跳算法快速全局寻优能力生成亚像素位移测量初始值,然后采用线性灰度改变灰度梯度迭代算法对应变图像进行处理,提高应变测量精度。在此基础上设计一种基于数字图像处理技术的非接触应变测量系统,分析系统总体结构和软件开发方案,设计基于ATmega162的伺服控制电路。为了验证该系统应变测量性能,对试样进行变形测量实验,结果表明该系统能够精确有效地进行材料变形测量。     

基于光源扫描的三角法位移测量方法

对激光三角法测量位移的几种光路布局方案及其特点进行了比较,在此基础上,提出了一种新的基于光源扫描的三角法激光位移测量方法,阐述了激光三角法测量原理,并设计了相应的测量系统,分析了影响系统精度的因素。理论分析可知,该系统的测量分辨力可达到1.5×10-5m。实验结果表明:此系统有很强的实用性,测量范围为0mm~10m,适用于工业生产。     

一种新型光谱共焦位移测量系统研究

设计并搭建了一种光谱共焦位移测量系统。利用高斯拟合算法拟合每组实验数据,获取光谱响应曲线峰值对应的光波长值,采用Levenberg-Marquardt算法优化求解高斯函数的参数向量;利用双频激光干涉仪对系统进行标定,获得光波长和反射镜位移之间的对应关系;对整个系统作精度分析。实验结果表明:高斯拟合算法适合作为该位移测量系统的数据处理方法;用双频激光干涉仪对系统标定的方法能够准确定位反射镜的位置。该设计系统的测量范围为20 mm,测量精度为10μm,能够满足一定精度的测量要求。     

基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量

微小位移量的精确测量是测控工程技术中一个重要的课题.介绍一种针对具体工程的、基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量方法.采用高精度电涡流位移传感器和虚拟仪器技术、合理设计测量机械机构和数据采集与处理系统,使计算机可以精确测量微小位移量,为准确分析数据结果提供了有利的先决条件,使测量系统精度大大提高.     

基于相位测量的微波位移测量方法

为满足建筑结构全天候、高精度及低成本的位移监测要求,提出了基于相位测量的微波位移测量方法。该方法以微波作为全天候测量信号,利用高精度相位测量实现高精度位移监测,并采用低成本的标准频率器件搭建位移测量系统。实验结果表明:系统位移测量精度可达0.12 mm,并验证了系统具有全天候、高精度、低成本的位移监测特性。     

基于CCD传感器的砂轮轮廓测量系统设计

为实现激光修整砂轮过程中的砂轮轮廓测量,分析了激光三角法的测量原理,并选用基于三角法的CCD激光位移传感器、精密电控移动平台和数字信号处理器(DSP)等搭建了砂轮轮廓测量系统。系统采用DSP设计传感器控制和数据处理电路,以实现其在激光修整砂轮过程中的应用。传感器测量精度验证实验和激光修整砂轮实验结果表明:CCD位移传感器的测量精度达7μm,所设计的轮廓测量系统能准确测量出砂轮轮廓,并成功应用于激光修整砂轮系统,具有良好的实用价值和应用前景。     

一种新型三维精密工作台的设计与应用

为满足超精密表面形貌测量对工作台的大量程、超精密和三维扫描的要求,设计了一种新型三维精密工作台。工作台由自带计量系统的二维工作台和垂直扫描工作台组成。测量时闭环系统控制二维工作台的位移;同时,Z方向位移执行单元驱动垂直扫描工作台,实现了垂直方向上的精确定位。将研制的工作台与现有的位移传感器组合成表面形貌测量系统,对标准样板的粗糙度进行测量,其测量示值误差均在5%以内。结果表明,所设计的三维精密工作台能够满足使用要求。