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DSP的高精度激光干涉仪的研制

当前激光干涉仪的信号处理系统主要采用单片机技术和4细分辨向电路,存在硬件电路复杂、易受外界干扰、难以实现复杂算法等问题.因此,提出了将DSP技术引入到激光干涉仪的信号处理系统中,设计了一种用于处理干涉条纹信号的专用电路.具体研究了改进的8细分算法,并给出了系统的主要程序.实验结果表明,基于DSP的激光干涉仪具有电路简单、功能强大等优点,进一步提高了激光干涉仪的测量精度和分辨力.     

高精度长光栅动态检测技术

本文根据双频激光干涉测量原理,提出了一种实现高精度长光栅动态测量的新方法,介绍了新颖的激光信号处理电路、计算机接口电路和测试软件.系统所能达到的测量指标为:最大测量长度1m,最小测量间隔为0.1mm,分辨率为0.01μm,测量速度为1m/5min,测量精度为±0.25μm(全长).本系统不仅用于计量长光栅动态检测,还可用于感应同步器、磁栅、线纹尺等长度计量元件的动态检测.     

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。     

超磁致伸缩作动器激光干涉位移测量系统

由于超磁致伸缩作动器的位移在微米级,对其精确测量至关重要,针对激光干涉测量技术中分立元件迈克尔逊激光干涉仪存在环境要求高、调整烦琐和易受干扰等缺点,采用全光纤迈克尔逊干涉仪简化测量前的准备工作;并借助高性能动态信号采集卡,配合LabVIEW图形化编程工具,应用贝塞尔函数干涉条纹细分技术提高测量精度,开发了超磁致伸缩作动器位移测量系统。实验证明测量误差与理论计算相符,表明测量结果是准确可靠的。该系统适用于超磁致伸缩作动器位移的实验研究和现场测量,可为微位移的测量提供一种参考方法。     

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。     

用光学扫描器构成的新型 精密位移侧量系统

本文研究由位移传感用的光学扫描器、简单光学系统、栅距很大的粗线纹反射式光栅尺(λ=0.635mm)和信号处理电路等构成的新型精密位移测量系统。对光学扫描器作了简要介绍。阐述了该系统的工作原理、电路框图和动态鉴相细分电路。实验结果表明,本系统测量误差小于±0.01mm,分辨率为lμm。与国内现有位移测量系统相比,新系统具有工作间隙特别大(15mm左右),光栅尺不用密封,耐现场污染,容易在车间推广使用等优点。     

新型的激光位移传感器

介绍一种测量位移的新型传感器，它是采用激光作光源，用CCD图像传感器接收光并转换为电量的元件，根据成像原理测量物体位移．这个传感器由光学成像系统、CCD图像传感器及驱动电路、信号放大处理电路、单片机处理电路组成．具有高精度、高响应频率、非接触等优点．     

四轴非正交位移传感器电路的设计分析

针对压控型八电极静电悬浮支承系统位移测量难的特点,设计了一种四轴非正交位移传感器电路。分析了四轴非正交位移传感器的测量原理,给出了保证转子地电位的方法,分析了位移测量的系统灵敏度,设计出位移传感器电路,并给出一种从支承高电压中分离位移信号的电路。实验证明:该位移传感器可以准确检测出转子的偏移,提高测量精度,达到了设计要求,为八电极静电悬浮系统的测量提供了可靠的保证。     

插值细分方法在激光衍射测量中的应用研究

在激光衍射法测量微细线径的基础上,提出用硬件插值细分的方法来确定衍射图样暗纹间距。介绍了激光衍射法测量微细直径的原理,分析了图像传感器的功能和硬件插值细分的机理,给出了插值细分的电路框图。实验结果表明:采用插值细分的方法能够提高图像传感器的分辨力和细丝直径的测量精度。     

反射式光纤微位移传感器

依据光纤反射调制原理进行了反射式光纤位移传感检测系统的设计,利用计数器外径千分尺的测头镜面作为反射体和微位移测量工具,详细介绍了微位移测量装置和传感器检测电路。实验表明,在0～2mm范围内检测系统的输出与位移成线性关系,灵敏度为195μV/μm,线性度为±0.5%,适于微位移的测量。     

基于LabVIEW的超声电机测试系统

针对现有的超声电机测试系统功能单一、电路复杂、价格昂贵等不足,基于LabVIEW虚拟仪器技术,开发出一种多功能的超声电机的测试系统.系统由计算机和超声电机驱动器实现对超声电机的控制,由激光位移传感器和高速的数据采集卡采集超声电机的位移信号,并通过微分后得到其速度值.利用该系统对直线超声电机的速度特性进行了测试,实验结果...     

光电耦合器在干扰弹测速系统中的应用

对干扰弹炮口初速的精确测量是顺利进行试验的基础条件。提出了一种采用漫反射式光电耦合器测速的方法。该光电耦合器是集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,漫反射回来的光被探测器接收转换为电信号并采集到计算机进行数据处理。介绍了干扰弹测速系统的结构、工作原理与驱动电路,并测量了光电耦合器的响应速度,最后,利用该系统对干扰弹的速度进行了测试,给出了试验波形。试验证明:该方法具有体积小、电路简单、成本低、灵敏度高等优点。     

提高光电型红外转速传感器测量准确度的方法

在应用中容易阳光和照明光线等杂散光线的干扰，采用跟踪动态电平的平均值电路，适当的光学及机械结构，单片机解决这一问题，使光电型红外传感器在非接触转速测量中的抗扰能力和测量准确度都会有明显提高，在调速系统和机械振动位移中将有着广泛的应用。     

增量式光栅编码器在激光扫描雷达的应用研究

在地面、空中、太空、海面、水下,激光雷达的应用十分广泛,并涉及到多个学科领域。提出了采用增量式光栅编码器作为激光雷达扫描系统的位置传感器,研究了增量式光栅编码器的工作特点,设计了测量电路,并对增量式光栅编码器的线性度和重复精度进行了测试、标定。实验结果表明:该增量式光栅编码器线性度达99.97%,重复精度可以达到18″,可以提供给激光雷达系统精确的位置信息。     

基于角锥棱镜的激光干涉位移测量误差分析

基于光线矢量方法和角锥棱镜光学特性,推导角锥棱镜姿态角、直线运动自由度、余弦误差以及阿贝误差对激光干涉位移测量影响的数学表达式,并使用RENISHAW XL80激光干涉仪搭建测量光路,开展相关测量实验;结果表明：姿态角对干涉位移测量的影响通常不超过0.1 μm;当角锥存在直线自由度误差时,返回测量光束的光斑中心会产生与水平或垂直直线度方向一致的平移,但不会引入几何位移测量误差;推导给出角锥棱镜测量光束的回光偏移量与余弦误差之间的关系,阿贝误差与阿贝臂值和角锥棱镜偏摆角之间的关系;干涉位移测量实验表明,通过修正阿贝误差,可以有效提高位移测量精度;研究结果建立了基于角锥棱镜进行干涉位移测量的误差分析方法,为干涉位移测量的误差补偿提供依据。     

负反馈技术在电涡流传感器检测中的应用

电涡流传感器经常用来检测和控制压力、温度、位移、振动等非电量,但由于受温度特别是高温的影响,使其存在着严重的测量误差。本文提出了一种由深度负反馈组成的闭环电路测试系统,提高了电涡流传感器的稳定性和温漂抑制能力。通过比较空载和加载两种情况下的测试,结果证明了该系统的有效性和先进性。