一种整小数结合式激光外差信号处理方法

为解决在纳米级分辨力激光外差干涉测量中,由于倍频计数限制引起的在大量程条件下测量分辨力难以提高的难题,提出一种新颖的基于锁相环倍频和相位解调技术相结合的整数、小数结合计数式检测方法。该方法采用数字电路式对顶、错位脉冲消除预处理法得到外差信号的整数相位,再采用高分辨力的鉴相方法获得小数相位,并实现整数、小数相位的正确结合。实验和分析结果表明:采用该方法的激光外差干涉测量系统,动态测量分辨力达到10 nm,与HP5528在1.2m的测量范围内比对测量结果的差值小于0.09μm,静态测量相位分辨力为0.011°,对应的静态测量分辨力优于0.1 nm。应用提出的测量方法,为大范围高分辨力的动态位移测量提供一种有效的技术途径,同时,提高了激光外差干涉系统的测量分辨力。     

基于激光剪切干涉的长导轨直线度测量系统设计

针对长导轨直线度传统测量方法中存在的问题,研制了一种基于激光楔形平板剪切干涉测量的便携式激光干涉准直系统。根据剪切干涉测量原理,设计了光学元件的关键参数。在ARM9硬件开发平台下使用嵌入式操作系统WINCE5．0,通过Embedded C＋＋实现了导轨直线度误差值等的相关算法。系统实时计算相邻信号之间的相位差,简化了激光光束准直度调校测量设备的装调工作;根据信号幅值大小控制信号增益,实现精确检测大尺寸导轨直线度误差的功能。整个系统测量精度高,集成度高,便携性强,可应用于各种工业环境与室外测量。     

双频投影栅线法的改进

本文提出的测量方法建立在双频投影栅线法的基础上,使投影在物体上的栅线发生调制变形后的绝对相角和原相角差不多出一个周期,这样通过使用不同栅距的栅获得两幅包裹相位图,然后比较这两幅包裹相位图,求得物体上任一像素点的绝对相位值,从而确定物体上任一点的高度.这种方法的优点是既具有双频法的所有优点,而且精度高,可进行人体等复杂曲面的测量。     

基于CCD的激光三角位移法测液位的性能研究

针对国内石油化工等行业中液位测量方法存在测量精度差、结构复杂及抗干扰能力弱等不足,利用激光位移传感器测量速度快、精度高、抗干扰能力强等优点,设计了一种新型的直射式激光液位测量系统。试验结果验证了该系统在液位精确测量中应用的正确性和可行性,提高了测量的稳定性和抗干扰性,激光三角位移法必将成为精确液位测量的发展方向。     

激光传感器在建筑物沉降测量中的应用

本系统以激光传感器为核心构建建筑物沉降测量装置,通过反射原理将微位移进行放大并检测,与传统测量方法相比具有非接触式测量、响应迅速、精度高、可靠性强等优点,可对建筑物沉降情况进行实时检测处理,便于及时发现异常。     

1比特激光飞行时间测量方法

根据脉冲激光测距的基本原理,提出了一种基于1比特技术的激光飞行时间测量方法。该方法速度快、精度高、抗干扰性能力强,克服了传统数字法测量的局限性,适合大批量手持式测距仪使用。     

基于激光多普勒的索力测量系统设计与研究

根据激光多普勒测振工作原理,设计了一种小型低频高精度激光多普勒测振系统并用于桥梁斜拉索索力测量。首先分析外差式声光移频激光多普勒测振系统的频率稳定特性,提出直接数字频率合成驱动串行双移频器构成的外差式激光多普勒测振计,并利用自适应滤波器消除测振系统中环境振动带来的干扰。利用自行研制的低频测振系统开展了低频测振实验与拉索实测。实验表明,基于DDS的移频系统有很高的频率稳定度,测振计的本底噪音分布平坦,且测振系统有很强的抗震能力和高分辨率,可以用于工程现场快速索力测量工作。     

等效采样与数值平均相结合的激光飞行时间测量方法

根据脉冲激光测距的基本原理,提出了一种结合等效采样和数值平均的数字式激光飞行时间测量方法。该方法灵活、精度高、抗干扰性能力强,克服了传统数字法测量的局限性,适合大批量手持式测距仪使用。     

量块双频激光干涉坐标测量系统的设计

目前,对于尺寸小于300 mm的四等及以下的非标称尺寸量块可以采用高精度万能测长仪测量,而对于尺寸大于300 mm的三等及以下非标称尺寸量块,则没有很好的测量方法。为此,提出了基于坐标测量机的双频激光干涉量块检定系统,对700 mm三等量块进行测量并对校准系统进行不确定度分析。通过与量块附带检定证书和JJG 146-2003量块检定规程的比对,验证了量块检定系统的准确性与可靠性。     

基于激光干涉仪的角度测量技术

介绍了一种基于激光干涉技术的精密角度测量系统 ,该系统利用干涉仪在几何量测量中的干涉测量技术 ,以激光作为干涉光源 ,迈克尔逊干涉仪作为干涉测量装置 ,通过角度转换装置将角度量转换为可以反映干涉光路中光程差变化的线位移量 ,由此引起干涉条纹的变化 ,再通过相应电路对干涉条纹进行一系列处理 ,从而实现了对大转角的精密测量。与以往类似系统相比 ,该系统具有结构简单、误差恒定、测量精度高、测角范围大、易于数字化等特点