宽频段短期频率稳定度测试系统方案设计

采用差拍-多周期测量法进行高精度频率稳定度测量,针对高品质频率源需要进行宽频段短期频率稳定度测试的要求,研制宽频段差拍比较器,根据测试要求,组建的系统实现了微波频率和零头频率点频的频率稳定度测量。采用双平衡肖特基势垒二极管电路进行混频,尽可能的减少有源器件引入的噪声干扰。编制相关测试软件和数据处理软件,大大提高测试精度和测量效率。     

机器视觉流感疫苗血凝素含量测量实验研究

流感疫苗血凝素含量的测量,采用单向放射免疫扩散法,其关键在于扩散环直径的确定.传统采用游标卡尺或高清扫描图像方法测量扩散环直径,存在人为干扰,测量精度与稳定度低.本文基于机器视觉技术研制了血凝素含量自动测量仪,利用CCD相机采集扩散环图像,用图像处理算法测量扩散环直径,实现了扩散环直径数据获取、血凝素含量计算与结果数据分析等操作的自动化与智能化,有效消除人为干扰,提高测量精度.实验表明,该测量仪测量精度可达2 μg/mL,相关参数R2>0.99,稳定度高,变异系数小于1%,满足实际测量需求.此仪器适应于各种型别的流感疫苗血凝素含量测量,且测量结果易于保存、传榆,便于二次处理.     

激活能真空自动测试系统的研发

为提高激活能测量的精度,采用全封闭金属钟罩避免光的干扰,用环形包覆加热腔和保温隔热盒的方法测量温度,在自然冷却时测量电流来避免交流信号对弱信号的干扰,采用吉时利K617静电计获得了8 fA的测量精度。通过PLC和LabVIEW软件编程,实现了激活能真空测试的自动控制,不重复性小于2%,并给出了部分材料的激活能测试值。     

基于光纤传感的管道和容器压力测量方法研究

为解决飞机、舰船、火箭、车辆、石油及天然气领域所涉及的管道和压力容器的压力测量问题,对涉及的管道、容器的压力泄露进行监测、泄露分析和预警,避免传统介入式测量方法弊端。应用一种基于光纤传感的管道和容器的压力测量方法,通过对光纤光栅波长和标准压力值的标定,拟合波长-压力直线的关系,以光纤光栅波长的变化表征管路压力变化。该方法克服管道和容器的壁厚影响,避免介入式测量的打孔要求和对系统内流体流场的干扰,能够有效地消除系统误差,提高测量精度。同时,该方法兼具光纤传感测量的优势,灵敏度较高,可以用于高温、高压、电气噪声、腐蚀或其他恶劣环境,同时能够克服管道和容器形状、安装位置及安装空间等的影响。这种基于光纤传感的管道和容器压力测量方法具有可行性,有重要使用价值。     

一种基于相位测量的激光测距方法

提出了一种快速、高精度的相位式激光测距方法。采用带有独立电路的内、外光路替代传统机械转换光路的方法,提高了测量速率。采用双发射频率,既扩大了量程,又保证了测量精度要求。使用单片机、复杂可编程逻辑器件CPLD进行数据处理与逻辑控制,简化了电路设计,提高了系统的稳定性。实验测量速率达到5Hz,测距精度3σ小于65．7mm,稳定度3ε小于6．6mm。     

采用DBR LD的正弦相位调制激光干涉仪

分析影响正弦相位调制半导体激光干涉仪测量精度和系统分辨力的因素,提出了用分布布拉格反射半导体激光器DBR LD实现高分辨力亚纳米精度测量的方案。理论计算表明,DBR LD的波长连续调制深度比F-P腔LD高一个量级。指出邮于DBR LD的特殊结构可通过简单的反馈回路稳定输出光功率,有效地避免了光强波动对测量精度提高的限制。     

一种双混频时差测量系统

本文根据Allan提出的双混频时差(DMTD)测量系统的原理和方法,着重对上海天文台建立的100兆赫双混频时差测量系统进行了分析。其测量精度目前约为2×10~(-12)τ~(-1)(0.1s≤τ≤1000s),已应用于晶振、铷钟和铯钟的无间隙时间不偏调频率的稳定度测量以及次级频标的校频中。     

阻抗管中采用伪随机信号的三点测量技术

本文在分析双传声器－传递函数测量技术缺陷的基础上，提出了伪随机信号的三点测量技术，该技术很好的解决了双传声器－传递函数技术存在的两传声器间距不能为半波长整数倍的问题。采用伪随机信号解决了声场不一致问题以及采用单通道测量避免了双通道测量的不匹配问题。该技术在传统的驻波管中具有实际应用价值。     

检测薄膜压电形变的双光束探测干涉仪的设计

为了检测压电薄膜的在电场作用下的微小形变，同时避免基底弯典效应的影响，设计了一种双光束探测干涉仪，通过反馈控制和锁相检测技术，实现了高稳定度、高分辨力的目标，最小可探测形变可达到0.001nm。系统采用计算机控制测量和数据处理，使测量更加佰、准确。     

双波长法改进纳米TiO2光催化活性评测方法研究

研究了双波长分光光度法在光催化降解有机染料溶液中的应用;确定了纳米TiO2-亚甲基蓝混合液吸光度测定的最佳工作条件:测量波长660 nm,参比波长720 nm,TiO2含量小于150 mg/L,RSD(相对标准偏差)≤1.6%.与一般采用的离心或过滤分离的方法相比,双波长法测定的混合液中亚甲基蓝的吸光度与标准溶液的最为接近,浓度-吸光度的线性关系也较吻合,其线性相关系数r=0.9993.另外,本文还测定了几种常见染料光催化降解(纳米TiO2)的双波长法评测工作条件;对实际光催化降解反应的测试结果表明,与离心法和过滤法相比,双波长法测定快速,结果更为准确,有效的避免了实验的系统误差及偶然误差.     

双波长分光光度法连续测定锌镍合金镀液中Zn2+与Ni2+的含量

采用分光光度计和比色管,研究了以XO为显色剂并用双波长分光光度法测定电镀Zn-Ni合金溶液中的Zn^2 与Ni^2 含量的方法,分析了测量波长与参比波长的选择、溶液酸度与显色条件、测量的线性范围以及有机络合剂和Fe^3 等干扰因素的排除对测量结果的影响。实验结果证明,该方法是可行的,能连续测定镀液中的Zn^2 与Ni^2＋的含量。     

强度调制型光纤传感器用电路研究

在强度调制型光纤传感器中,光源发光强度和光电接收器工作的稳定性,是决定测量精度的关键因素。设计了具有软启动功能和恒亮度控制的光源驱动电路,所用光电接收器能满足测量系统要求。实验表明,该电路软启动效果明显,能抑制电压波动冲击,输出电压稳定度优于0.8%,为提高该类传感器测量精度提供了有效的手段。     

衍射光学元件表面形貌测量方法研究

提出了一种基于双光路双波长相移干涉显微原理的新型 DOE三维表面形貌测量方法 ,并建立了相应的测量系统。理论分析和测量结果表明 ,测量系统纵向分辨率为 0 .5 nm,横向分辨率约为 0 .5 μm(NA=0 .4) ,在整个纵向测量范围内重复测量精度优于 1 .3nm,满足了 DOE表面形貌测量的需要。     

双经纬仪调炮精度测量数据的误差分析及补偿

利用双经纬仪测量火炮的调炮精度是火炮调炮精度智能检测的一种重要方法。为了提高利用双经纬仪测量火炮调炮精度的准确程度,在影响调炮精度的各要素研究的基础上,分析了测量误差产生的原因,并提出了相应的解决方法和途径。经实验分析,采取误差补偿手段可有效减小双经纬仪测量过程中出现的误差,有效提升了调炮精度测量的精确度。     

基于光频梳的乙炔稳频1542 nm激光波长测量研究

利用光频梳对稳频激光波长进行测量是建立基于光频梳的波长基标准的必经程序。为了建立基于光频梳的波长标准,并为开展激光波长校准工作提供技术准备,利用自研光纤光频梳对乙炔稳频1542 nm激光波长进行了测量。利用光频梳产生参考激光与待测激光差拍,通过简单的代数关系获得了乙炔稳频激光的绝对频率和真空波长,并与相应的国际推荐值进行了对比。实测获得的乙炔稳频激光的真空波长值为1542.38 371 235 742 nm,在CIPM给定的不确定度范围内,秒稳定度为4.13×10-13。两台不同的光频梳对乙炔稳频激光波长的测量结果具有高度一致性,进一步证明了光频梳对激光波长的测量准确性。本研究对于顺应国际长度基标准发展趋势,加速光频梳在激光波长测量领域的应用进程具有重要意义。     

晶体振荡器自动测量系统设计与实现

本文介绍了一套高精度,多方位适应时频计量现状的自动晶体振荡器测量系统,具有测量精度达5×10-13/s。该系统实现了1ms频率稳定度的测量,并在国内首次实现了用于通讯信息产业的200MHz频标高精度测量,测量精度达到3×10-12/10s,工作性能稳定、可靠。文中对1×106倍频差倍增器的研制、毫秒频率稳定度自动测量等关键技术的运用进行了分析。     

射频离子源朗缪尔双探针设计

射频离子源具有的复杂电磁环境会干扰甚至使得朗缪尔单探针无法准确获得等离子体参数。双探针具有对等离子体的干扰较小,不需要参考电位等优点,因此更加适用于射频离子源下的等离子体诊断。为了使得朗缪尔双探针更加精确地测量电子温度与离子密度,必需在测量电路中增加针对干扰源频率的滤波电路系统。本文针对射频离子源等离子体诊断设计了探针测量电路,并进行了仿真计算和分析,结果表明:探针的抗干扰能力与测量精度均具有明显的改善。     

光谱共焦位移传感器物镜设计

高精度非接触式位移传感器有着广泛的应用.本文讨论其中一种采用光学方法实现非接触测量的光谱共焦位移传感器,阐述该传感器的工作原理,给出了该系统的设计方法和评价方法.最后基于光学设计软件CODE V的宏语言和数学软件MATLAB设计出了一个测量范围为0～1.173 mm的光谱共焦位移传感器物镜.该物镜采用一个单透镜和双胶合透镜组合的结构,在工作波长范围内,各个单波长对应最大的RMS半径为2.8 μm,其测量精度优于5 μm,波长离焦量和波长之间线性度通过线性回归拟合得出判定系数为0.985 9,测量的线性度优异.     

应用于激光闪光法测量热扩散率装置的微弱信号放大调理技术研究

针对激光闪光法热扩散率测量装置中光伏型探测器输出信号微弱、易受干扰的问题,设计了微弱信号放大调理电路。应用输入保护环技术增强抗干扰能力,精选电子元器件提高测量准确度,应用开尔文开关技术实现自动切换功能避免导通电阻的干扰。经实验证明,本文研制的微弱信号放大调理电路具有较好的重复性、较小的波动度和长期稳定性,为激光闪光法热扩散率测量装置的应用提供了重要技术保障。     

基于微型制冷机的双光路冷镜式露点仪研究

为了满足高纯低温液体和工业气体水分含量精确检测的需求,研究了一种新型的冷镜式露点仪,采用微型制冷机作为冷源对测量冷镜进行降温,最低可达到-100℃。为了减少外部环境对特征信号的影响,光电系统采用双光路的设计方法,利用查差分信号的特征变化来寻找露点温度,并采用小波变换的方法进一步降低噪声的干扰,提高露点仪测量的精度和重复性。通过现场比对实验,露点温度在-80℃时测量精度仍能满足工业测量的要求。