位置敏感探测器非线性误差修正实验研究

位置敏感探测器(position sensitive detector,PSD)以其分辨力高、时间响应性好的突出优点在光电检测领域得到了广泛的应用,但PSD在制造过程中产生的非线性误差很大程度上降低了它的测量精度和范围。利用双一次插值法对PSD进行了非线性误差修正,阐述了实验的设计原理和操作。对非线性误差修正结果的分析表明,通过采用双一次插值法进行误差修正,B区的测量误差显著减小,大大提高了PSD的测量精度和可靠性。     

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。     

位置敏感探测器PSD特性的试验研究

分析了位置敏感探测器PSD特性对测量系统的影响.试验表明PSD的非线性误差可通过数学处理加以校正,环境温度漂移±0.1℃引起的PSD输出变化可以忽略.分析了背景光、光源强度、光源均匀性、光斑大小等对PSD定位特性的影响.     

光电位置敏感器件的非线性误差分析及其在医学中的应用

阐述了光电位置敏感器件（Position Sensitive Detector简称PSD）的结构、特点、工作原理；通过系统分析2D—PSD产生的非线性，提出一种采用电桥理论分析2D—PSD产生非线性误差的新方法，这种分析方法较插值算法、神经网络优化法、解析法等都简单地多；采用高精度低温漂高输入阻抗前置放大器、加法器、减法器、除法器等元器件，对改进型的2D—PSD的信号调理电路板进行设计与调试；使用连续发射的激光光源和改进型的2D—PSD，设计了一种三维非接触高精确度的光学测量系统，用于诊断人体皮肤畸形不规则形状的三维物体参数的测量具有很高的应用价值，而且这种高精度新型的光电器件与计算机技术、断层X光摄影技术以及层析技术相结合，可以研制成多种医用设备，对疑难病变，尤其是人体皮肤畸形的多种参数进行早期的诊断，有着非常广阔的应用前景。     

光电位置敏感器件的非线性误差分析及其在医学中的应用

阐述了光电位置敏感器件(Position Sensitive Detector简称PSD)的结构、特点、工作原理;通过系统分析2D-PSD产生的非线性,提出一种采用电桥理论分析2D-PSD产生非线性误差的新方法,这种分析方法较插值算法、神经网络优化法、解析法等都简单地多;采用高精度低温漂高输入阻抗前置放大器、加法器、减法器、除法器等元器件,对改进型的2D-PSD的信号调理电路板进行设计与调试;使用连续发射的激光光源和改进型的2D-PSD,设计了一种三维非接触高精确度的光学测量系统,用于诊断人体皮肤畸形不规则形状的三维物体参数的测量具有很高的应用价值,而且这种高精度新型的光电器件与计算机技术、断层X光摄影技术以及层析技术相结合,可以研制成多种医用设备,对疑难病变,尤其是人体皮肤畸形的多种参数进行早期的诊断,有着非常广阔的应用前景.     

纳米精度外差式激光干涉仪非线性误差修正方法研究

提出一种外差干涉非线性误差修正方法,采用混频技术将光频信号降低到通用数据采集系统频率响应范围内;采用高速数据采集板实现外差干涉测量信号和参考信号双通道同步实时采集;对采集数据进行光滑处理,滤除高阶非线性误差;解出位移量对应的相位差。试验结果表明,所提出的修正方法可以较好地修正双频激光干涉仪中存在的非线性误差,使外差干涉仪测量不确定度由原来的20nm降低到10nm。     

二维位置敏感探测器(PSD)自动测试系统

为了实现对大尺寸二维位置敏感探测器(PSD)的性能标定,设计了基于LabVIEW的PSD自动测试系统.驱动步进电机以1mm步长对PSD光敏面进行扫描,并采集电压值计算激光光斑的位置.应用二元二次多项式法建立光斑位置测量值和实际值的计算模型,由此得出二维PSD非线性校正函数,使测量误差显著减小,较大地扩展了二维PSD的测量范围.     

智能检测仪器非线性误差神经网络校正研究

本文描述了一种智能检测仪器非线性误差的神经网络校正方法,阐述了校正原理,提出了一种ＣＭＡＣ神经网络的改进算法,最后,给出了一个应用实例,其结果表明,经过神经网络非线性校正后,检测仪器的非线性误差减小十倍以上。     

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。     

某型飞机平视显示器非线性误差校正的研究

某型军机机载火控系统平视显示器的显示画面存在非线性误差，该误差会严重影响到飞行训练的质量和飞机的自身安全，因此必须加以校正。通过对校正方法的分析判优，选择了电路校正的方法，可以得到比较满意的效果，提高了机载武器的命中率和飞机的作战效能。     

位置敏感探测器（PSD）的进展

阐述了PSD的主要特性及其进展，文中的商业产品参数，来自于1997年的日本滨松光子学公司的一维和二维PSD的技术数据。PSD研制品中介绍了非晶硅薄膜PSD、多条形PSD、大面积二维PSD及MOS型一维PSD等的性能和参数。     

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。     

基于二维PSD的激光准直系统研究

提出了一种以二维位置敏感传感器(PSD)作为反馈元件来实现激光光束自动准直的设计方案,同时建立了测量控制系统的数学模型。经过测试与理论分析,激光光束的准直控制范围不大于20μm,且此准直系统具有结构简单、调节快速的特点,可以广泛用于零件形位误差检测与机械安装调试过程中快速建立光学基准。     

一维PSD在液位检测中的应用研究

综述了一维位置敏感探测器(PSD)的工作原理,提出一种基于PSD的液位检测装置.采用激光三角形检测方法,非接触地精密测量液位变化.给出了信号处理电路,并对信号处理电路进行讨论,包含液位变化适用范围、背景光和暗电流影响的电路解决方法,并对检测系统进行了标定.     

PSD在测定光学中心偏差中的应用

利用激光干涉技术将透镜中心偏差量转换为一光点相对于某特定点的偏移量,通过ＰＳＤ测定此光点的位置即可确定中心偏差的大小和方向,并由此而控制执行器正确调节透镜位置。本文分析了系统的光学结构和信号的光电特性,并以此为理论依据设计出ＰＳＤ测量电路。     

二维位置敏感器件背景光消除的神经网络方法

位置敏感器件 (position sensitive detectors,简称 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 ,常用于非接触高精度动态位移监测。 PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服背景光的干扰 ,以提高检测的精度和可靠性。根据 PSD的原理及特征方程 ,分析了存在背景光时 PSD输出信号是非线性的。提出一种基于神经网络的 PSD背景光非线性修正方法。利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点 ,通过训练使神经网络建立在不同背景光下 PSD输出与其标准值之间的非线性映射关系 ,实现 PSD全程跟踪补偿。计算机仿真表明 ,该方法能有效地消除背景光的影响     

基于二维PSD的激光准直系统研究

提出了一种以二维位置敏感传感器（PSD）作为反馈元件来实现激光光束自动准直的设计方案,同时建立了测量控制系统的数学模型。经过测试与理论分析,激光光束的准直控制范围不大于20μm,且此准直系统具有结构简单、调节快速的特点,可以广泛用于零件形位误差检测与机械安装调试过程中快速建立光学基准。     

非接触激光测头测量轴线标定系统

提出一种用于三坐标测量机的非接触激光测头的标定系统，该系统利用位置敏感探测器和特别设计的测头夹具机构对非接触激光测头测量光束的轴线进行调整，使其通过测头回转体的回转中心。文中对具体的夹具结构标定方法以及数据分析方法做了详细的论述。     

基于PSD的旋转机械振动传感器

研究了基于二维光位置敏感探测器(position sensitive detector,简称PSD)的激光振动传感器,重点介绍了PSD的结构、位置和振动检测原理,给出了位置坐标函数表达式和相应的输出信号检测电路框图,分析了影响该传感器检测精度的因素,提出了相应的解决办法,提供了传感器检定数据和实测振动波形。试验结果表明,该传感器各项性能指标完全满足旋转机械轴振测量要求,为旋转机械振动提供了一种新的可靠测量方法。