基于PIN型硅光电二极管的激光偏振态探头

综合考虑了PIN型硅光电二极管的高灵敏性、高稳定性、高响应速度、小体积及低成本的优点,主要研究了基于PIN型硅光电二极管的光强探测电路在激光偏振态测量系统中的应用.采用Stockes参量测量的LCVR调制法,将光强探测电路和光学检偏系统封装在一起构成激光偏振态测量探头,探头以STM32F103为控制器通过USB协议实现数据在上位机与控制器之间的传输.利用该探头完成808nm激光的偏振态测量,实验结果显示该偏振态测量探头具有较高的测量精度,且该偏振态测量探头具有结构简单、测量精度高、体积小、人机交互便捷、操作简单的特点.     

基于视觉的远场激光光束质量的检测方法

介绍了一种远场激光光束质量的检测方法,可检测远场激光的光斑位置、光斑大小和光强分布。漫反射特性的靶板在远场接收激光,采用视觉系统以一定角度拍摄靶板图像,采用VC++编制软件对图像进行处理,得出检测参数。给出了系统的组成和图像处理算法,并进行了检测精度测试,光斑位置测量误差小于2 mm。实验结果表明,视觉系统不需要标定,测量方便,可在野外现场检测。     

激光追踪测量系统机械结构模态参数影响

为了避免激光追踪测量系统机械结构在工作状态与电机产生共振现象，保证激光追踪测量系统的测量精度，本文提出了一种分析激光追踪测量系统机械结构模态参数影响的方法。基于两自由度的激光追踪测量系统机械结构，根据有限元法的模态分析理论，分析了结构材料密度、弹性模量和不同材料对系统固有频率的影响。研究结果表明：系统的固有频率随着结构密度的增大而增大，随着结构刚度的增大而减小，不同材料的影响差异较大；采用粘贴的固定方式可以增加系统的稳定性，有效保障系统的测量精度。本文的研究为激光追踪测量机械结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报，以及结构动力特性的优化设计提供了依据。     

双坐标激光位置测量系统的研制

介绍了一套为亚微米级超精密金刚石车床在线测量而研制的双坐标频激光干涉位置测量系统。在此测量系统中以双频激光干涉测量仪作为测长仪器。本测量系统中还包含了数据采集系统、快速数据通讯系统和空气参数误差补偿系统,为提高该激光测量系统的精度还采用了激光的稳频措施,由于该测量系统具有很高的测量精度和较高的测量频响,它完全能满足所研制的亚微米级超微密金刚石在线位置测量的要求。     

提高土壤成分测量精度的有效方法

配方施肥是广大农作物生产者迫切希望实现的愿望，配方施肥的前提是准确测量土壤成分及植株养分。本文简要介绍了基于单片机控制的土壤成分快速分析仪的组成结构及功能，阐述了土壤成分和植株养分的测量原理及测量精度对光源强度的两个要求，在此基础上着重分析了影响测量精度的主要因素，根据分析研究的结果，采取相应措施，针对不同测量项目控制光强大小，并保持光强动态稳定性，为土壤成分等项目的高精度测量奠定了基础。事实证明，这是一种切实可行的提高土壤成分测量精度的有效方法。     

基于ESO-CPC的激光追踪测量系统电机仿真方法

针对现代精密测试测量系统中常规的PID方法控制电机已满足不了激光追踪测量系统中高精密测量要求的问题,结合永磁同步电机的数学模型和激光追踪测量系统的电流控制方法,建立了基于扩张状态观测器电流预测控制算法模型,并运用Matlab/Simulink软件进行仿真分析。仿真结果表明了激光追踪测量系统电机控制模型的有效性,避免了由模型误差和不确定性干扰的影响和电机的内外扰动,能够有效地减小激光追踪控制系统电流环扰动和转矩波动,并且激光追踪测量系统表现出较好的动态响应特性和速度控制特性;对提高系统稳态跟踪精度、增强系统鲁棒性有重要的现实意义。     

激光微推力测试平台自动聚焦处理方法

激光器的聚焦情况对于激光微推力测量过程中的实验结果有着重要影响.介绍了自动聚焦系统的设计思路、硬件组成和软件实施方案,着重讨论了光斑处理方法;针对观察系统采样光斑的特点,采用拟合高斯光强曲线和二阶矩定义下的光斑半径加权的方法,确定光斑大小,判断聚焦位置,实现了几十微米精度下的自动聚焦控制.     

激光表面微观测量系统的设计

提出了用高频光强调制、同源频率合成、软件鉴相的激光相位微距测量方法测量表面微观轮廓高度。介绍了激光表面微观测量系统的开放式PC结构、工作原理、测量电路设计与数字信号处理软件设计。该方法具有分辨率高、动态响应快、评价指标参数多样且可扩充等特点。     

线阵CCD测厚系统改进光斑中心定位算法的研究

CCD探测器的像元大小和测厚系统的定位算法优劣是影响激光测厚系统测量精度的重要因素。针对CCD探测器的像元大小不易改变和算法精度不够的问题,在结合相关法和拟合法的基础上,提出了改进型的算法作为光斑中心亚像素定位算法,并将其应用在激光测厚系统中,以提高激光测厚的精度。研究结果表明,改进定位算法后的激光测厚系统能达到1μm的测量精度。     

激光光束质量测量系统技术的研究

为适应社会对高质量激光器的需求,提高光束质量的前提是能获得其准确的性能参数。设计了一款基于机械系统、光学系统、电子学系统组成的M~2因子光束质量测量系统。其创新点在于系统的智能化。系统通过步进电机自动控制整个平台使得CCD相机采集到多点的激光切片图像,完成图像的采集后传输给计算机,由软件进行数据处理与算法分析,最终会在上位机中看到激光的光强分布图及处理结果。实验结果表明,系统可以对200~1300nm范围内的激光光束质量进行测量鉴定,进而对提高光束质量提供可靠依据。     

基于同步相量测量的高精度授时信号的研究

为了提高电力系统运行的稳定性,需要在高精度的时间基准上进行电压相量测量,介绍了电力系统同步相量测量,给出了采用GPS OEM板实现高精度授时信号及产生同步采样时钟的方法,讨论了以北斗卫星导航授时系统做同步相量测量授时信号的可行性.     

一种基于图像的光学系统测角精度检测方法

测角精度是光学系统的重要技术指标。针对传统的电子经纬仪测角精度检测方法测量数据少、扫描方向单一导致测量结果不准确,提出了一种改进的检测方法。调整电子经纬仪,使电子经纬仪发射的电十字通过光学系统成像在CCD视场中,旋转电子经纬仪以点阵形式,对光学系统各个方向进行扫描,计算机实时采集电十字图像。对采集的电十字图像,通过基于小波变换的变分Retinex算法增强图像对比度,采用OTSU阈值分割背景和目标,采用投影算法及二项式曲线拟合将电十字中心定位到亚像素级。对最终获取的电十字中心点阵数据通过径向基函数进行曲面插值,解算出基于整个CCD像面的测角精度。实验结果表明：该方法的测量精度达到0.1μrad,测得的光学系统测角精度提高了0.01mrad,检测的测角精度更加准确。     

高压空间电场强度的光电测量系统

介绍了一种新型的空间电场测量系统,该测量系统利用晶体的Ｐｏｃｋｅｌｓ效应对光束进行调制,且用ＬＥＤ作光源,光纤传输光信号,调制后的光信号反应了空间电场的大小,通过对光信号进行光电转换,信号检测,然后用单片机完成数据采集与处理,从而实现对电场的测量。     

非同步采样情况下有功电能时域计量新方法

在非同步采样情况下,使用FFT分析电网信号时,会出现频谱泄漏现象,从而降低有功电能的计算精度。为保证基波和谐波有功电能的测算精度,提出时域分析基波和谐波参数的计算方法。该方法通过对基波信号进行积分来获取基波参数,在此基础上,建立基于傅里叶级数的电压和电流信号模型,并使用递推最小二乘法对采集的电压和电流信号进行模型辨识来获取基波和谐波参数,从而实现基波和谐波有功电能的测算。数值仿真结果表明,该方法不仅具有较高的有功电能测算精度,而且只需要3个额定工频周期窗口的采集数据即可获得基波和谐波的最优参数,进而可以预先获得10个额定工频周期窗口的有功电能,因而是一种有效的有功电能计量方法。     

星载遥感天线的近场测量研究

讨论了平面波展开及其近远场变换的基本原理,并在近场自测量系统上,对一偏馈照射,且工作于多个频率的低副瓣星载遥感天线进行了测试计算。近场测量结果与理论计算吻合甚好－３５ｄＢ电平以上误差小于１ｄＢ,且天线各种电参数都有相当的精度,这表明平面近场测量不失为一种高精度的实测量新技术。     

装卡方式对应变片式传感器测试系统机械标定系数的影响

非电量电测的任何传感器测试系统在实测之前均需对传感器测试系统进行机械标定,目的是要得出非电物理量与电学量的比例关系,其比值就是机械标定系数,该标定系数做为测试的比例尺。因此,机械标定系数的精度直接影响测试精度。本文论述了装卡方式对机械标定系数的影响及解决办法,并提出传感器测试系统机械标定的程序规范。     

机车高压安全报警器的设计与实现

为了电力机车维护人员的人身安全,设计了一种基于STC11F04E单片机的高压报警器系统。系统由高压感应部件、信号处理模块、语音警示模块以及电源管理模块等组成。系统能感应出机车车顶高压电场并转换为电压信号,通过信号处理模块测量是否含有高压并进行报警。本系统通过多家权威部门检测,现已装车使用。     

嵌入式技术在智能电表系统中的应用

本文介绍了智能电表系统的设计。为了满足智能电网对电表的智能化要求,利用了当前应用非常广泛的嵌入式芯片,确立了该系统的控制核心元件。通过将电网中的强电流电压进行采样,然后将采样信号送到主芯片进行处理,根据所得到的信号,进行电网的监控和报警等功能。主芯片得到处理后的信号,通过RS485通信传输至数据中心的数据库中。系统具有测量精度高、功能多样、系统集成度高和可实时监控等优点。     

传感器支架和外加测量体影响电场测量值的实验

为了克服银-氯化银的三分量传感器测得的测量值与电场发生器标准值存在的误差,设计了传感器支架和外加测量体影响电场测量值的实验．在电位和电流连续的条件下,运用麦克斯韦方程组,计算了规则球形测量体引起的电场畸变,并进行了实验验证．实验结果表明,测量体引起的电场畸变不可忽略;测量体处于电极内部会增大测量的电场,处于外部时将降低测量的电场;当测量体离测量电极比较近时,影响较大,反之,影响较小．     

核磁共振信号频率测量系统的设计与实现

为提高核磁共振找水仪核磁共振信号频率的测量精度,设计并研制了核磁共振信号频率测量系统。该系统采用等精度测频原理,以CPLD（Complex Programmable Logic Device）为核心处理芯片,整个系统由信号调理电路、CPLD和单片机等构成,实现了核磁信号的整形调理、信号有效段的判断及核磁信号频率测试的功能。测试结果表明,该系统可较准确地测量出核磁信号的频率,其测量精度可达10^-5。