刚度测量中螺管型差动式电感位移传感器的研制

在精密弹性元件的刚度测量中,需要对弹性元件变形的位移进行测量,位移测量的准确性是保证测量精度的关键技术之一.结合精密弹性元件刚度测量的实际情况,设计了一种量程为400μm,分辨率为0.1μm,在全量程内线性度为±0.1 μm/400μm的非接触式螺管型差动式电感传感器,叙述了标定方法和二次仪表电路的设计,并且成功地应用于刚度测量中,解决了实际生产的需求.     

一种基于相位光栅干涉微位移传感器的研制

高精度微位移传感器是表面计量技术的关键技术之一.文中介绍了一种低成本、高精度的接触式微位移传感器.该传感器采用平行簧片实现精密直线运动,相位透射型正弦衍射光栅作为计量光栅实现高精密的位移测量.文中分析了其测量原理、光学原理、干涉条纹的光电接收以及辨向、细分.理论分析和实验应用结果表明该传感器垂直分辨率可达到nm级,测量量程为2 mm,可以用于微纳米表面形貌和轮廓的测量.     

基于相关和最小二乘原理的光栅栅距动态测量

栅距是光栅位移精密测量的基准,测出栅距值是进一步提高位移测量精度的关键.根据光栅莫尔条纹的动态特性,提出在光栅传感器运动过程中将栅距量转换为时间量测量的新方法.首先基于相关原理测量莫尔条纹信号经过两个距离固定的光电转换器的时间延迟来获得传感器的运行速度,时延估计采用了小波自适应算法;其次基于最小二乘原理确定莫尔条纹信号的相邻两个最小值来获得光栅栅距所对应的时间;最后由运行速度与栅距所对应时间的乘积确定栅距值.实验结果表明对于20 μm栅距的光栅传感器测量误差小于0.08 μm,验证了方法的可行性.     

长光栅数显表中5μm分辨率的实现

用数显表与不同的传感器相配,只要将传感器的输出信号做相应的处理,就可得到各种类型的精密位移测量系统.如在直线位移测量中可与长光栅尺、圆光栅尺、磁栅、感应同步器等相配合,组成各种精度不同的测量系统.其中以长光栅数显表的分辨率为最高,可达10μm、5μm、2μm、1μm,甚至还可更小.因此,长光栅位移传感器及数显表已成为瞩目的新技术.     

一种新型三维表面形貌测量仪的研制及应用

介绍了一种新型的基于直线相位光栅干涉三维表面形貌测量仪,该测量仪具有高分辨率、大量程、低成本的特点.该三维表面形貌测量仪由基于直线相位衍射光栅干涉原理的微位移传感器、X-Y二维工作台、立柱、光电探测器以及信号处理电路、计算机及数据处理软件组成.该轮廓仪工作台的工作范围为50 mm×50 mm,最小步距为0.2μm,工作台计量系统的分辨率为0.05μm,微位移传感器理论垂直分辨率可达到0.12 nm,实际测量量程为2 mm,通过更换测杆可以达到6 mm的测量量程.     

光栅测量系统的发展趋势及水平

1.光栅数字测量系统发展概况 光栅数字测量系统是数显机床、数控机床和测量机的重要组成部分,是由光栅传感器和光栅倍频器(插补和数字化电子装置)组成。光栅传感器是作为位移测量元件,光栅倍频器是对光栅信号进行电子细分和数字化处理。光栅编码器是利用刻划在各种各样载体(如玻璃、玻璃陶瓷、固态钢或钢带)上的光栅作为测量标准,并通过光电扫描进行分度,编码器的精度和温度特性可以通过刻划和选择载体来优化。光栅编码器又分为直线编码器(光栅尺)和圆编码器,而圆编码器又分为旋转编码器(作为旋转轴的     

精密减速器角位移测量系统设计

为了实现对精密减速器输入端和输出端角位移的精密测量,建立精密减速器角位移测量系统。对该系统的机械结构、角度测量及标定方法、基于非线性最小二乘法的误差补偿模型进行研究。通过"立式筒状"结构和圆光栅角度传感器"前置"避免了传统检测仪的弱刚度结构和轴系形变对角度测量造成的影响。使用光电自准直仪与24面棱体结合的方式离散标定圆光栅角度传感器的角位移测量误差,研究基于谐波分析的误差补偿方法,对角坐标进行补偿,进一步消除误差。实验结果显示,通过优化检测仪的结构设计,角位移测量精度达到±7″;误差补偿后,角位移最终测量精度达到±2″,满足减速器角位移测量的高精度要求,对类似测角系统也有参考价值。     

长啁啾光纤光栅分布式双参量传感特性研究

针对在复杂条件下传统精密位置传感器易受电磁干扰,复合材料兼容性差等问题,提出了一种基于长啁啾光纤光栅的分布式位置与压力双参量传感器。建立了长啁啾光纤光栅双参量传感模型,通过数值仿真对长啁啾光纤光栅双参量传感器理论模型进行了验证。并建立了长啁啾光纤光栅双参量传感系统,实验表明该传感器对于位置参量在全量程范围内具有50μm的空间分辨率与99.99%的线性度;对于横向力具有0.003 399 d B/N的灵敏度系数与99.8%的线性度。该传感器可以应用于复杂环境下的精密横向力测量及定位。     

ZGZ—4型感应同步器组装尺

洛阳市孟津县传感器制造厂研制的ZGZ—4型感应同步器组装尺,是一种部件式传感器。可广泛用于各类机床、仪器、仪表的精密自动测量。这一新产品集小型化技术、超长生产技术、组装化技术于一体,质量稳定可靠、测量精度高、无反向误差,安装维修极为方便。该组装尺规格从250～5500mm,单根最大量程5410mm,截面面积35×35mm,最高精度±5μm/m。能与国内各定点厂家生产的数显表相匹配。     

一种基于光栅摆的倾角传感器设计

针对目前高精度倾角测量领域中测角量程偏小的问题,利用重力摆原理设计了一种光栅倾角传感器。首先简述了传感器的测量原理,对内部机械部件与光电部件进行了选型与参数计算;其次结合光栅信号特征,设计了差分放大与整形调理电路,并从信号噪声与制造安装两方面进行了本体误差分析;最后通过实验验证了传感器的测量效果。实验结果表明:传感器具有较好的测量精度,经四倍电子学细分后,测量分辨率达到0.25 mil,能够满足工程应用要求。