应用光纤光栅和虚拟仪器的切削力测量技术

在分析光纤光栅应变传感器原理的基础上,针对切削力测量的需要,设计出了光纤光栅传感器各项参数,简化了测试仪器结构,避免了温度对测量精度的影响。在虚拟仪器平台上开发了测试数据处理和自动化管理的程序,介绍了LabVIEW环境中建立切削力经验公式的简单方法。     

采用光栅成像原理的光栅位移传感器

本文从光栅成像理论出发，导出了具有结构简单，且能在大间隙下工作的光栅成像型位移传感器。并系统地探讨了这种传感器的理论，给出其实验结果。     

光栅传感器在位移自动测量系统中的应用

介绍一种以单片机为核心的位移自动测量系统,该系统采用光机传感器把被测位移量转变为电信号,经前置放大和电路处理后,送入8031单片机进行综合运算处理后输出,并通过LED显示,文中介绍了整体电路的设计和单片机系统的硬件及软件流程。     

计算机辅助光栅测量技术

提出一种用单片计算机实现光栅的辅助测量,并提出一种微机细分方法,巧妙地将正余弦函数转换成正余切函数测量,将脉冲计数与A／D采样有机结合,具有速度较快,细分数高,性价比高,又能满足实时通讯要求等特点。     

光栅式大量程高分辨率位移测量研究

提出一种光栅式位移测量新方法,利用单个普通低线数计量光栅,实现高分辨率,大量程的位移测量。给出测量光路图,分析测量原理,最后介绍初步原理实验及结果。     

基于衍射光栅计量系统的非接触轮廓测量位移传感器

聚集检测法是一种非接触轮廓测量方法,但是现有的聚焦检测法采用音圈电机,其测量精度有限.针对此问题,文中提出了一种非接触位移传感器,该传感器基于改进的傅科聚焦检测法,并带有衍射光栅计量系统.通过压电驱动器取代音圈电机驱动,并配合位移计量系统,提高了传感器的测量精度.在表面轮廓采样时,根据聚焦偏差信号,压电驱动器驱动聚焦透镜作垂直运动,使焦点始终在工件表面,同时衍射光栅计量系统测得聚焦透镜的垂直位移并将其作为采样点的轮廓高度.所有采样点的位移显示出被测量表面的整个轮廓,评定软件处理这些位移数据即可获得测量结果.该非接触的位移传感器的分辨率为10 nm.     

基于虚拟仪器技术的微波自动测量系统

本文简要介绍了微波自动测量系统的组成及测量原理,阐述了基于虚拟仪器技术对自动测量系统的软件研制.     

光栅横向位移遥测传感器

介绍了一种光栅横向位移遥测传感器,被测位移和光束方向垂直。该系统利用激光光栅的多普勒效应进行测量,采用差路结构。理论计算和实验表明,此系统测量范围大、信号质量好、分辨率和测量精度高,并具有很大的景深范围,可应用于具体生产环境中的位移遥测。     

超精密外差利特罗式光栅干涉仪位移测量系统

开展了扫描干涉光刻机工作台超精密位移测量的实验研究,以提高扫描干涉光刻机的环境鲁棒性。针对扫描干涉光刻机工作台位移测量精度,提出了新型高环境鲁棒性外差利特罗式光栅干涉仪测量系统。介绍了系统测量原理,设计了测量系统,提出了基于Elden公式的系统死程误差建模方法。设计制造了尺寸仅为48mm×48mm×18mm的光栅干涉仪。基于误差模型计算了死程误差,计算结果表明:对于1.52mm死程的光栅干涉仪,宽松的环境波动指标(温度波动为0.01℃、压力梯度为±7.5Pa、相对湿度波动为1.5%、CO2含量波动为±50×10-6)仅引起±0.05nm的死程误差。最后,设计了基于商用双频激光平面镜干涉仪的测量比对系统,开展了光栅干涉仪原理验证实验和测并量稳定性实验。原理验证实验表明:光栅干涉仪原理正确且系统分辨率达0.41nm。测量稳定性实验表明:常规实验室环境下,环境波动引起的死程误差为7.59nm(3σ)@0.9Hz1~10Hz,优于同等环境条件下平面镜干涉仪的31.11nm(3σ)@0.9Hz1~10Hz。实验结果显示系统具有很高的环境鲁棒性。     

基于虚拟仪器技术的旋转机械扭矩测量方法的研究

针对旋转动力机械扭矩的测量方法进行了研究。利用虚拟仪器技术，采用非接触测量方式，通过相关法相位差测量算法获得扭转角大小，实现了扭矩的测量。这种扭矩测量方法减少了复杂的硬件电路，提高了系统的可靠性和测量精度。测量实例的应用验证了该测量方法的正确性和适用性。     

基于虚拟仪器技术的水泥性能自动测试系统

介绍了虚拟仪器技术及其在水泥性能自动测试系统中的应用，此系统采用主、从式虚拟仪器体系结构，下位单片机完成数据采集、转换及步进电机控制功能，通过RS232与上位机PC进行通讯。主机为PC机是系统的核心既虚拟仪器，软件系统采用VB为开发平台，为基于虚拟仪器的面向对象及数据库技术的模块化结构。     

基于虚拟仪器的轴类零件弯曲变形在线测控系统

研究系统软硬件组成、通讯及编程,轴的测量原理的确定.系统采用PC机为上位机,PLC与控制器为下位机的主从结构,通讯方式用RS232串口通讯,软件用VB与VC混合编程实现虚拟测控界面、数据的实时采集及控制.通过测量较少的轴截面,用最小二乘法求轴截面轴心点,将离散的轴心点拟合成轴心曲线,再用数值解法求最大曲率及位置,准确判断最大弯曲变形的位置.实验结果表明,系统人机界面良好,操作与控制方便,操作者可直接观察到测量与控制数据.所用测量原理满足要求.     

基于组态技术的虚拟仪器开发系统研究

分析了VMIDS虚拟仪器开发系统的特点,及存在的不足;研究了组态技术、OPC规范在VMIDS虚拟仪器开发系统研发中的应用;描述了基于组态技术的VMIDS系统结构;详细论述了开发系统中的功能组态、数据组态和界面组态的设计;成功开发了基于组台技术的阶比分析仪。基于组态技术的VMIDS系统解决了仪器功能的积木式拼搭、数据采集设备无关性等问题,增强了系统开放性。     

基于虚拟仪器的测量分析系统

分析了虚拟仪器的基本工作原理，介绍了基于虚拟仪器技术开发的一套测量分析系统，该系统支持不同类型信号的多通道高速数据采集和处理。其硬件由传感器、便携式A／D和计算机组成，通信接口为计算机的并行打印口。该系统软件编制综合采用了汇编、数据库、自动化等多种编程技术，可以实现滤波、加窗、谱分析等多种分析功能，并能够进行多通道的实时采集绘图和分析。给出了该系统的一些测量应用实例。     

虚拟振动测试分析仪的设计

介绍了一种自行开发的虚拟振动测试分析仪。首先利用笔记本式计算机和USB2008型数据采集卡搭建了PC-DAQ系统的通用硬件平台，然后通过软件编程定义了虚拟仪器的各种功能，并以信号分析功能为例着重介绍了仪器功能的具体设计过程。虚拟仪器界面友好，实现了信号发生、信号采集、信号分析处理以及模态分析等功能。最后进行了实验测试，得到的仪器分析结果与理论分析结果完全一致，表明虚拟振动分析仪的功能已经实现，各种分析结果正确可靠。     

基于虚拟仪器技术的多种机械量测试系统

以常见的机械量，如振动、温度、压力、扭矩等为实际研究对象，开发研制了基于虚拟仪器技术的多种机械量测试系统。该系统将智能采集仪采集到的信号通过RS一232串行总线传送到虚拟仪器测试分析软件中进行分析，实现了对常见机械量的自动化测试和分析。     

基于虚拟仪器的电机噪声测量系统设计

噪声检测是一种重要的电机故障诊断方法。基于LabVIEW软件平台,开发了电机噪声虚拟测量系统。该系统通过噪声检测时电机故障的特征量进行辨识,为电机的故障诊断提供依据。     

光栅滚动位移传感器的研制

讨论了一种新型的光栅滚动位移传感器。该传感器能测试线位移量、角位移量、非规则体的周长值等,尤其是测量范围具有无限性。