一种智能转动惯量测量计时装置的研制

测量刚体的转动惯量时,传统的计时装置采用秒表计时,实验误差主要来自对一定下落高度的时间测量时的误差。本制作首先对传统的转动惯量测量装置进行研究,然后对转动惯量的计时装置进行改装,去除了秒表,采用红外对光技术,引入了光电门。由于光电门具有开关速度快、计时灵敏、反应及时等优点,进而减少了时间测量误差,进一步提高了测量精度。     

MEMS执行机构在微小力传感器量值溯源中的应用

对一种基于微电子机械系统（MEMS）执行器结构的非接触式三维微小力装置测量原理、装置结构、标定方法、力学特性及使用方法等进行分析。结果表明：该装置可产生空间任意方向微小力,实现空间非竖直方向微小力传感器量值溯源;利用该装置对微小力传感器进行量值溯源时,能大幅减小极板间距离测量与控制不确定度对输出微小力影响,装置无需配备复杂昂贵的位移控制与测量辅助装置便可达较高精度。对简化微小力传感器量值溯源装置结构具有较大实际意义。     

火箭发动机试验转速测量系统设计及应用

通过分析频率测量方法原理及优缺点,合理确定发动机试验转速测量方法.详细介绍了发动机试验转速测量系统的组成,分析了转速测量系统应用过程中常见问题的原因,并提出了行之有效的解决措施.对转速测量的精度进行了系统的分析,得出发动机转速测量最大误差为0.12％,满足任务需求.该系统经多次试验考核,具有可靠性高、响应速度快、测量精度高等优点.     

双目立体视觉系统的精度分析

为提高双目立体视觉系统的测量精度,分析双目视觉系统的工作原理以及该系统各个环节的误差模型.通过提高标定模板的精度、增加标定图像,可以减小标定误差及图像校正行对齐误差.分析图像识别误差对视觉系统测量精度的影响,导入视觉系统的结构参数与测量误差之间的关系,从而确定结构参数对测量精度的作用.讨论物距对测量精度的影响,并给出合...     

平面运动的串联测量方法研究及其与并联方法的比较

提出了用于测量平面运动位姿的三自由度串联和并联测量方法,介绍了串联和并联测量方法的测量原理．通过建立串联测量方法的误差模型,得出了几何误差源与原始测量参数的映射关系和对末端位姿误差的影响情况,得到了这种方法的精度分析结果．仿真结果和试验数据证明了分析的正确性．同时,从几何误差源的产生和测量运动特性等方面对串联和并联测量方法进行了比较．     

基于图像形态学的软组织变形测量方法研究

为了准确测量针穿刺过程中的软组织变形,提出了一种基于图像形态学的软组织形 变测量方法。阐述了边缘检测、图像膨胀和腐蚀等算法,获取组织内标识物增强图像。提取标识 物重心位移,并存入测量矩阵M 中。搭建了包括精密运动装置、工业相机、光源和嵌入标识物的 水凝胶假体等组成的组织形变测量平台。实时采集了穿刺过程图像,并利用形态学算法测量了组 织内标识物的位移。经误差补偿后,组织形变测量误差小于0.7 mm。该方法可提高机器人辅助针 穿刺手术精度。     

一种新的珍珠层厚度测量方法

珍珠层厚度是珍珠价值最主要的衡量指标之一,目前珍珠层厚度的无损测量方法主要采用光学相干层析成像技术和X射线技术;光学相干层析成像技术在实际测量时精度较低;在研究X射线测量原理的基础上,提出了一种新的珠层厚度测量方法;首先介绍了灰度图像的边缘识别算法和珍珠核、珍珠外圆度拟合算法,其次提出了一种引入对照机制的珍珠层测量算法,最后还对算法的误差进行了分析,算法的误差可以控制在0.02％以内;实际的测量也验证了该测量方法具有很高的精度.     

高精度时间间隔测量方法综述

时间间隔测量技术在众多领域已经获得了应用,加何提高其测量精度是一个迫切需要解决的问题,在分析电子计数法测量原理与误差的基础上,重点介绍了国内外高精度时间间隔测量方法,这些方法都是对电子计数法的原理误差进行测量,并且取得了非常好的效果;最后给出了高精度时间间隔测量方法的发展方向及应用前景.     

结构光视觉系统误差分析与参数优化

为提高结构光视觉系统的测量精度,建立了结构光视觉系统中结构参数对测量精度的影响模型.通过分析图像识别误差对结构光视觉系统测量精度的影响,导入结构光平面与摄像机光轴之间的夹角、测量物距、摄像机焦距等参数与测量误差之间的关系,建立相应的误差模型并确定各项参数对测量精度的影响.上述所有因素对测量精度的影响均通过实验验证,对结构光视觉系统的设计和使用具有一定的指导作用.     

基于最优投影平面的立体视觉空间圆位姿高精度测量方法

现有基于双目立体视觉的测量方法的测量精度依赖于标定精度,在受遮挡时测量精度不高.文中首先分析并证明在双目立体视觉系统外部参数误差存在时,投影曲线上点的立体匹配误差对点的重建精度的影响.然后基于此误差分析结论,设计立体视觉空间圆位姿测量方法,通过轮廓点筛选算法筛选投影曲线上的点,得到匹配误差较小的点并进行重建.利用重建点在深度方向上对非线性优化得到最优投影平面的投影,对空间圆进行拟合,得到空间圆的位置姿态.文中方法有效减小三维点重建误差对空间圆拟合精度的影响,提高圆形特征在受遮挡情况下的测量精度.最后通过实验验证方法的有效性.     

FBG位移传感器的标定与不确定度分析

为了提高光纤Bragg光栅(FBG)位移传感器标定精度和实现自动标定,设计一种量程为18 cm的FBG位移传感器校准装置对FBG位移传感器进行在线校准.通过对FBG解调仪测量的波长量和计算得出的位移量进行最小二乘法拟合得到FBG传感器的静态标定系数,并对标定装置和传感器进行不确定度评定.实验结果表明:FBG位移传感器标定平台标定得到FBG位移传感器的灵敏度为0.0145 nm/mm,线性度为99.87％,重复性误差为0.082％,校准装置的测量不确定度为0.11 mm.     

热式流量计组合铂膜探头特性研究

针对微小流量测量精度不高以及重复性较差等特点,提出了一种基于组合铂膜探头的气体流量计。对该组合铂膜探头的温度特性以及温度补偿性能进行了实验研究,并给出了气体流量测量的实验数据;讨论了该流量计的特性曲线并运用基于正交多项式的最小二乘法进行了高次曲线的精确拟合。结果表明,该组合铂膜探头在微小流量测量中具有较高的灵敏度、较好的测量精度和重复性。     

基于改进ORB算法的双目视觉定位测量方法

针对基于传统特征点检测的双目视觉测量中匹配时间长、误匹配率高和测量精度低的问题,提出了基于改进ORB算法的双目视觉定位测量方法。首先对特征点邻域内的像素点灰度值进行加权,再采用灰度质心法提取特征点的主方向,最后以字符串描述子代替传统二进制描述子对特征点进行描述,在测量中采用二维二次函数精确拟合特征点的亚像素坐标,实验结果表明,该改进方法在特征点匹配正确率和测量精度上都有很大的提升,特征点匹配正确率提升了31.8%,测量最低误差达到0.42%,满足双目视觉测量的精度要求。     

基于自动聚焦技术的三维测量方法研究

在半导体加工检测、微机电系统(MEMS)组装、生物医学、航空航天、量子通信等领域,微结构元器件的应用越来越广泛。要实现微结构元器件的高精度加工,必须建立相应的高精度测量方法。针对微小物体三维形貌测量,提出了一种基于自动聚焦技术的三维测量方法。详述了该方法的测量流程。使用单相机对被测物进行垂直扫描并采集图像序列;通过对序列图像逐一进行清晰度评价计算,依靠精确的聚焦判定确定表面点的高度;通过二维水平扫描测量,获取表面三维轮廓数据。根据所阐述的测量原理,聚焦判定决定了测量精度。通过研究,提出了改进的清晰度评价算法,将改进的Retinex算法与Tenengrad梯度函数相结合,提高了测量方法的适用性和稳定性。利用标准量块台阶进行了精度验证试验,所提方法测量精度优于15μm。该研究为微结构元器件三维形貌测量提供了一种低成本、较高精度的测量方法。     

基于偏磁薄膜矫正的直流光学电流传感器设计

针对高压输电中直流的检测,提出一种基于偏磁薄膜矫正的直流光学电流传感器.偏磁薄膜固定磁场在石榴石材料中的方向提高了传感器测量精度,采用偏振计直接检测偏振角的方法消除了偏振面预偏角度误差对测量系统的影响.对传感器实现直流检测进行理论分析,设计了传感器的光路结构,并使用传感器进行直流检测实验.结果表明：该传感器能兼顾灵敏度和测量范围的需要且测量输出线性度高,线性拟合度为0.999 53,多次测量重复性好,误差小于0.4％.     

燃气热值计量标准的尾气收集装置精度设计

针对基于燃烧法的燃气热值计量标准的尾气收集装置的缸体容积精确测量问题,应用现代仪器精度与误差理论,对该尾气收集装置的各项误差源进行分析,得到各分量的传递系数表达式,并按工程实际情况对精度指标进行了分配与调整;对分配的精度指标进行了合成计算,结果表明所设计的燃气热值计量尾气收集装置的最大允许误差为0.24％,完全满足尾气体积的测量精度要求;论文研究对建立我国新一代天然气热值计量标准有很好的指导意义和工程实用前景。     

高精度内燃机车油耗仪的研制

介绍了一种基于涡轮流量传感器进行流量信号采集并采用差值法进行累加积算的内燃机车燃油消耗计量检测装置，该装置实现了对大流量小消耗量机车燃油积算的精确计量，详细阐述了装置的结构及原理，智能化功能，误差修正方法及误差分析，装置精度均优于5％。     

混联复合机床转台定位精度的激光测量与补偿

传统的数控机床进给轴定位精度的检测方法,存在精度低、方法落后、检验重复性差等缺点。因此,采用目前国际先进的激光干涉法检测混联复合机床转台的定位精度,以评价和提高其精度。对干涉仪的测量原理、测量方法和数据处理进行了分析,认为空气折射率是干涉仪应用中的主要误差来源,并分析了其原因和补偿方法。最后,给出了基于激光干涉仪的机床定位精度检测和补偿方案。     

测井缆长的误差建模及应用

为提高测井电缆缆长测量精度,给光纤陀螺连续测斜仪提供高精度缆长信息,对基于光电编码器的缆长测量方法进行了详细误差分析并建立了缆长拉伸误差数学模型。构建了基于FPGA@虚拟仪器的缆长测量系统并应用拉伸误差模型进行拉伸误差的软件补偿．实现了测井缆长的高精度测量。最后刺ABAQUS有限元软件对测量结果进行了仿真验证,结果表明。经误差补偿后缆长测量相对误差低于0．3‰,满足测斜仪对缆长精度的要求。     

基于虚拟仪器的导弹质心定位系统设计与实现

针对传统导弹质心定位设备精度低,操作繁琐等弊端,从弹体质心定位原理出发,合理选取力矩计算参考点,建立质心定位模型;以基于PCI总线的内插式DAQ虚拟仪器测控平台为依托,突出“通用性、精确性、高效性”的设计理念,制定系统总体设计方案,围绕导弹质量测量与质心定位技术展开研究与工程实现;实际应用表明,本系统可拓展应用于多型导弹和大型圆柱形工件的称重与质心定位,满足导弹飞行控制研究和装配工艺要求。