基于阶跃激励的FM信号源调制特性评价

本文目的是评价FM信号源的外调制特性,提出了FM信号源调制传递函数的概念及其测量方法,基于阶跃响应方式,用方波调制处于外调制状态下的FM信号源,以数字存储球波器对FM信号及其外调制信号进行同步测量,用数字化解调方法解调出FM信号中的阶跃调制波形,最终获得了FM信号源的调制传递函数和频率特性的测量结果.一组实验结果验证了本文方法的正确性和可行性,该方法可用于FM信号源外调制传递函数和频率特性的测量评价.     

基于双激光跟踪仪的五轴联动激光机床空间精度检测

五轴联动机床的空间精度是衡量五轴联动机床性能的关键指标，针对五轴联动激光机床在空间精度检测过程中，因受限于五轴联动激光机床的空间结构特点而难以测量的问题，提出基于两台激光跟踪仪对五轴联动激光机床空间精度进行识别与测量的方法。两台跟踪仪分别记录五轴联动激光机床上下两部分运动轨迹，并将轨迹坐标提取出来，再将坐标值根据相同位置进行综合汇总提取，然后通过曲线拟合得到最终合成轨迹，最后用最小二乘法比较设定轨迹与实测拟合轨迹的差值，得到机床的空间轨迹精度。试验测试表明，相较于传统的激光干涉仪或连杆仪的测量方式，通过双激光跟踪仪标定拟合的方式可以更快速有效地得到五轴联动激光机床绕B、C轴进行RTCP联动的精度和空间轨迹精度，并且该方法具有较高的可操作性与重复性。     

汽车模具复杂棱脊和沟槽的数字化及激光加工轨迹规划

针对大型汽车冲压模具复杂棱脊和沟槽的数字化问题提出了三维自适应测量算法。为适应于激光表面强化加工的特殊要求,在后续测量数据处理过程中建立了复杂棱脊和沟槽的简化数学模型,提出了六维激光加工轨迹规划算法,并进行了测量和加工试验验证。上述算法都已应用到集成化柔性激光加工系统中。     

面向闸门门头运行轨迹检测的激光跟踪方法研究

船闸闸门门头运行轨迹是反映闸门运行状态的一项重要检测内容,目前主要依靠人工测量,无法实现在线检测。鉴于此,提出一种基于激光跟踪方法的闸门门头运行轨迹检测方法,构建二自由度激光跟踪测量系统,设计偏转和俯仰DD马达的PID控制器,进行系统的目标（靶镜）激光跟踪测试,结果表明该系统能实现运动目标的实时跟踪,跟踪重复精度优于80μm,跟踪速度达到16 mm/s,为闸门门头运行轨迹的检测提供了一种可行方法。     

汽车模具棱边的三维自适应测量及六维加工轨迹划分

针对大型汽车冲压模具棱边数字化的问题提出了三维自适应测量算法。为满足激光表面强化加工的特殊要求，在后续测量数据处理过程中建立了复杂棱边的简单模型，提出了六维加工轨迹划分算法，并对算法进行了加工实验验证。所提出的算法已应用到集成化柔性激光加工系统中。     

用组装式激光位移测量系统作多尺寸精密位移测量

进行多座标(如三座标)测量时,一般都必须在每个座标轴方向单独安装一套作为测量基准的传感系统。本文介绍了双频激光干涉的工作原理,这种基于干涉原理的位移测量系,据称可同时进行多至六个轴线方向的位移测量。文章就利用一台双频激光干涉仪同时进行二个座标的测量情况提出了报告。测量结果的逻辑处理,导轨运动的实际轨迹形状与名义形状的比较以及测量结果的偏差值图形表示等工作是由一台台式计算机连同一台记录器来完成的。这是利用双频激光干涉仪对多轴自动机床的运动轨迹进行研究(精密测量)方面的新发展。     

超宽带毫米波信号源测量接收机的研制

目前很多单位已将毫米波信号源作为雷达测试及舰用无线电设备检测的重要设备,这些信号源输出信号质量的好坏很大程度上决定着武器装备整体性能的发挥。完成其所有参数的检定比较困难。研制超宽带毫米波信号源测量接收机。就有可靠的能力对现有的信号源设备进行测试和计量,而不受国外技术壁垒的限制,保障舰船雷达装备量值传递可靠,节约大量经费。本文讨论了超宽带毫米波信号源测量接收机技术方案、国内外现状和应用前景。     

时栅传感器高精度激励信号源设计

针对时栅位移传感器在测量过程中存在低次误差的问题,分析了激励信号源误差对时栅测量精度的影响。为提高时栅位移传感器的测量精度,设计了一种基于闭环控制的高精度激励信号源。对两相激励信号进行数据采集,计算相位差及比较幅值,并将处理结果反馈到激励信号数据源,控制其相位和幅值,以满足两相激励信号的幅值相等及相位正交。试验结果表明,这种基于闭环控制的方案提高了激励信号源的精度,从而使时栅的测量精度提高了30%。     

面向航空结构件的自动化测量技术研究及应用

为实现检测过程自动化从而提升检测效率,针对航空结构件,提出一种坐标测量机检测轨迹的自动规划方法,开发了一套检测轨迹自动规划系统。依据测量点的法矢及测量机的摆角分度特性计算测头对应的位姿;以航空结构件的几何特征为驱动,对检测轨迹进行规划;基于VERICUT对检测轨迹进行仿真,避免测量过程的干涉碰撞;构建检测轨迹与DMIS语句的映射关系模型,实现测量程序的自动生成。应用验证表明,该系统能直接依据三维模型进行检测轨迹的规划,减少了测量过程的人工干预,检测效率较传统检测模式提升22%~34.6%。     

3维激光切割加工法矢测量系统

为了提高３维激光加工中示教录返编程的精度和效率,本文利用借机测量系统的概念,并采用激光点光源测头和３点测量法,研制了用于现有数控５轴联动激光切割机的法矢测量系统,通过精确测量加工轨迹上型值点的领域信息来实现加工所需信息－法矢的测量。     

利用激光散斑测量CCD的调制传递函数(MTF)

本文分析了抽样成像系统的OTF,并讨论了与透镜OTF的非相干耦合问题,同时提出了一种新的测量CCD的MTF的方法。这种方法利用激光产生的散斑,在CCD的接收面上产生一个已知能谱分布的入射光强函数,对CCD信号进行A/D变换,作快速傅里叶变换(FFT),即可得到输出谱,从而求得MTF。该方法可直接对器件进行测试,不需要精密的准直设备和高质量的成像透镜,也不必对CCD的输出加放大电路,简便易行,能够满足对CCD性能进行快速检测的要求。本文测定了东芝TCD102C-1型CCD的MTF曲线。     

VHDL在CCD驱动电路中的应用

CCD技术被广泛用于非接触式测量,具有广阔的发展前景。介绍了CCD的结构和工作原理,对TCD 1206UD型号的CCD的工作时序做了分析。同时,介绍了CCD驱动时序的VHDL源代码。最后列出采用VHDL制作CCD工作时序的方法,基于这种方法把它用于光学三角法的激光测微头。     

基于像差修正的同轴度测量方法

为了实现在同轴度测量中平行偏差(平偏)和倾斜偏差(角偏)两个量的同时测量,建立了基于激光准直性的光斑接收系统。该系统由接收物镜、分光棱镜和CCD构成。以物镜光轴、准直光束几何中心线和两个CCD接收面构成的三角关系进行两个偏差量的计算;并通过对系统像差的分析,提出了显著降低物镜像差对测量结果影响的算法。理论和实验数据表明,对于平偏测量范围为±10 mm、角偏测量范围为±2°、接收物镜焦距为50 mm、CCD尺寸为1.6 cm的系统,平偏测量精度可达0.02 mm,角偏测量精度可达9.5″。因此,该系统可以满足较大范围内的旋转机械同轴度测量的需要。     

光电内窥参数检测装置

报导一种新的光电内窥参数测量装置。将一半导体激光器发出的光束经柱面镜汇聚成一细线,通过特殊设计的折反棱镜将其沿轴线方向投影到管孔内壁,得到管孔内壁的光截轮廓,该轮廓经物镜成像到CCD光敏面,通过图像卡采集到计算机。在计算机图像测量及辅助提示下,完成参数测量。此外,该装置还可在测量显微镜横向移动导轨及读数手轮的配合下测量内孔中径。实验结果表明轴向测量的重复精度为±17μm;中径测量的重复精度为±12μm.它在工业制造领域内具有广阔的应用前景。     

用于高速测量的CCD激光位移传感器的研究

介绍了一种用于高速测量的CCD激光位移传感器测量系统,可用于高速、实时地测量运动物体的位移或高速振动。传感器测量系统由光学系统、具有7500像元的高速线阵CCD、转换速率达40MHz的高速ADC、高速缓存FIFO、比较器筛选电路、CPLD时钟驱动电路、像元脉冲计数器和数字信号处理器DSP构成。在系统中采用自适应控制方法,通过调节激光的发射频率和输出电流强度来调节发射激光光强,从而适应各种被测对象和外界环境条件。采用特殊设计的比较器筛选电路来控制FIFO对高速AD采样数据的存储和DSP对高速FIFO中数据的读取,使 FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻了DSP数据处理的负担,实现对CCD传感器信号的采集与处理同时进行,以满足高速测量的需要。实验表明数据转换速率可达40M,最小采样间隔时间为0.1ms。     

高分辨宽光谱微型拉曼光谱仪的设计

为了同时满足光谱分辨率、光谱范围、探测器(CCD)上光谱信号覆盖区域要求,提出一种基于Czerny-Turner(CT)结构拉曼光谱仪的综合设计方法,通过Zemax软件采用逐步手动调节光栅倾斜,自动优化聚焦镜、柱面镜以及CCD间倾角和距离的方式,设计出全波段光谱分辨率优于4cm-1,光谱波数范围为80~3 967cm~(-1),光学结构尺寸为90mm×130mm×40mm的微型拉曼光谱仪。     

在役套管的激光测量法研究

介绍激光三角测量法在套损检测中的应用，激光三角法的测量原理、结构组成及CCD信号采集。提出双层4探头交叉测量方法对套管内壁腐蚀缺陷的检测，实现了单探头单通道测量，通过数据处理判断腐蚀缺陷的位置和深度。     

概念设计平台中的摄像机标定方法

提出了一个基于增强现实技术的概念设计平台原型系统,应用双目立体视觉的方法,实现对油泥模型和雕塑刀具的跟踪.本文基于平面标志物进行标定的方法,对原型系统中的CCD进行了标定,获得了正确的摄像机参数.实验结果表明,该系统中使用的镜头存在严重的非线形畸变,通过对镜头进行校正的方法,获得了无畸变的理想图像.     

激光—CCD实时、无接触、动态线径测量的研究

非衍射式激光-CCD线径测量方法,由于没有克服光学镜头非线性畸变引起测量误差的可行办法,至今不能得到实际应用。本文提出的计算机测量误差自动修正方法可以有效地解决这个问题,在此基础上,一种小体积、造价低、直径测量范围宽和高精度的线径测量装置得以研制。它在电线厂漆包线生产线上实现了实时、无接触、动态线径测量。     

Characterisation of a standard CCD video camera devoted to the design of an efficient particle image velocimetry instrument

A particle image velocimetry (PIV) instrument using a video frame grabbing system and two unsynchronised CCD video arrays was constructed. In the optical device, the two CCD are positioned at two perpendicular axes, with an image splitter located at their intersection and a single imaging lens in front of it. An optical characterisation of each CCD array and the imaging lens is needed to ensure that the field of view is similar for each vision system. Firstly, the experimental method of Cornu was used to deduce the basic optical parameters of the imaging lens. A simple video model was then performed to extract the unknown optical parameters of the device such as the angular field of view, the efficient dimensions of each CCD array and the transfer function from the CCD to the TV screen. An identification method based on global magnification measurements allowed the resolution of the micrometric stages needed for the spatial calibration step of the final instrument, to be deduced. Experimental tests have shown that the aberration in image formation was minimum with this configuration.