面向精密定轴偏摆平台的PSD转角测量系统

针对具有固定旋转轴心的空间偏转运动精确检测问题,提出一种基于PSD的转角测量系统.搭建了一套实验装置,考虑到偏摆平台的轴心位置,并对测试系统中的光源、被测面、传感面、光路和光斑均进行坐标表达,实现了偏转角测量模型的建立.分析结果表明轴心位置对测量结果有重要影响,验证了工程应用中对精密偏摆平台轴心位置进行确定的必要性,另...     

标校塔信号源抗风扰稳定系统设计与实现

外场雷达标校过程中,塔顶信号源在风载荷的干扰下会产生数10 mm的偏摆,这种偏摆对雷达标校精度会产生较大影响。为消除风载荷的影响,设计了基于激光跟踪仪、二维稳定平台等为核心器件的抗风扰稳定系统。该系统通过激光跟踪仪实时测量信号源的位置偏摆量,然后计算出修正值后利用二维稳定平台进行位置补偿,最终实现信号源位置稳定。测试结果显示该系统稳定精度高、响应速度快,可在0.2 s内实现位置稳定精度优于0.5 mm。并可为外场雷达标校提供有利的技术保障。     

转轴转角定位误差测量方法与误差分析

提出了一种基于光纤激光自准直转轴转角定位误差测量的方法,建立了包含转轴运动误差以及安装误差的误差模型,仿真分析了23项误差对转角定位误差测量的影响,结果表明仅有参考转轴与待测转轴之间的4项安装误差的影响量与转轴旋转角度相关,且只需精细调整其中两项角度安装误差即可保证影响量小于0.2。利用所搭建的测量装置对某分度盘的转角定位误差进行了测量,三次测量重复性偏差约为0.9,与光电自准直仪对比的最大偏差约为0.6。结果表明:利用该测量方法和测量装置可以实现转轴转角定位误差的全周范围高精度测量,验证了所提出模型的有效性。     

转轴径向运动误差干涉测量的信号处理方法

转轴径向运动误差是转轴的重要误差项之一,严重影响数控机床等转轴相关设备的精度和性能。利用激光干涉配合伺服转轴可以实现转轴径向运动误差的测量,但由于待测转轴和伺服转轴的自身转速不匀、伺服响应延迟、跟踪不稳等原因,干涉测量信号存在持续微幅相位抖动,进而造成非线性误差难以有效修正,相位解算精度不高,测量误差大。针对这一问题,提出一种零值截取-阈值判定的干涉信号处理方法,成功消除了相位抖动的影响。设计并搭建了一套转轴径向运动误差的激光干涉测量装置,针对实测信号的处理结果表明,相比于传统修正方法,文中提出的修正方法使得转轴径向运动误差干涉测量信号解算的重复性由4.8 μm减小到0.2 μm,与标准仪器的对比误差由3.5 μm降为2 μm。     

输电线路杆塔接地电阻测量装置设计

输电线路杆塔接地电阻测量对于电力运维人员是一项繁重的工作。为了实现在不解开接地引下线情况下即可测量杆塔的接地电阻,文章设计了一种新型输电线路杆塔接地电阻测量装置,该装置采用双钳法对接地电阻进行测量。首先,分析了新型输电线路接地电阻测量装置的原理;其次,采用模块化设计思路对接地电阻测量装置进行硬件设计;接着,对接地电阻测量装置进行软件设计,给出系统工作流程;最后,对所开发测量装置进行测试,所开发测量装置的测量值与精密电阻实际值误差在3%以内。     

空间引力波探测超前瞄准机构研制与测试

探测低频引力波需要脱离地缘噪声干扰，在空间搭建激光干涉引力波探测装置。太极、LISA、天琴等空间引力波探测任务，计划在几十万到几百万公里量级的臂长上实现皮米级的位移测量精度，以满足引力波探测的要求。在探测任务中，考虑轨道季节性变化和星间激光传输时间等因素，发射光束需要一个超前角度，确保远端望远镜能够接收到光束，从而完成星间激光干涉。针对发射光束需要超前角度的需求，设计并研制了一款用于激光干涉链路中提供超前角度的光束指向机构，即超前瞄准机构。该机构基于将偏转轴配置在反射镜面上的设计理念，采用柔性铰链和杠杆配合的结构形式，利用压电陶瓷自闭环进行驱动控制，实现光束一维高精度偏转。对该机构进行仿真分析，验证其力学特性以及偏转范围。对所研制的机构进行了一系列实验测试，结果表明，该机构偏转范围可达到709.4μrad，偏转精度可达到0.44μrad，机构偏转引起的光程差优于10 pm/(Hz)^1/2 (1～10 Hz)。从而验证了该机构设计的可行性，为实现光束超稳高精度偏转提供一定的参考。     

简易旋转倒立摆及控制装置设计

【摘耍】本装置以K60单片机为主控模块,通过人机交互模块实现不同模式切换及摆杆实时角度检测,实现对其控制。主控模块对角度测量模块采集的数据按建立的数学模型,采用PID算法控制直流电机,实现系统的自动控制。主控模块装置将摆杆位置是否人为干预作为关键点进行控制,具有制作方法筒单,系统操作控制方便,摆杆倒立持续时间长等特点,达到了设计要求。     

高精度轴对称非球面反射镜轮廓测量方法（特邀）

为实现轴对称非球面反射镜轮廓的高精度、可溯源测量,建立了非球面测量轨迹的数学模型,提出了一种基于独立计量回路的非接触式坐标扫描测量方法。该方法采用分离式计量框架结构,有效减少了跟踪扫描模块运动对测量精度的影响;测头采用集成阵列式波片的四象限干涉测量系统,保证测头精度的同时更有利于实现复杂面形轮廓的跟踪扫描运动;设计扫描执行机构与多路激光干涉系统共基准的运动模块,实时跟踪扫描运动机构的位置信息,提高测头空间定位精度并使其测量值能溯源到“米”定义。搭建测量装置测试该方法的准确测量精度,试验结果表明,测量误差小于0.2 μm,重复性精度为70 nm,测量精度达到亚微米级。     

双向反射分布函数测量装置设计及指向精度分析

为实现对样品的双向反射分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF）的测量,设计了一种少光线遮拦、大回转半径和高定位精度的测量装置。根据测量空间和角度需要,设计了大回转半径（1.3 m）的方位圆环轨道和天顶弧形轨道。轨道外侧安装同步齿形带,采用伺服电机驱动带轮分别实现两个方向的运动。安装在天顶弧形轨道的探测器对位于装置中心的样品在方位角180,天顶角75范围内进行探测。为避免在大尺寸结构下的运动卡滞,设计了基于弹簧预紧的防卡死机构,并对机构引入的指向精度进行误差分析,最后对测量装置的指向精度进行了测量。实验结果表明:BRDF测量装置方位轨道指向精度优于0.147,天顶轨道指向精度优于0.358,测量结果与分析结果相符,验证了所设计的BRDF测量装置能够满足指标要求。     

一种高精度测角装置的设计及研究

为了解决大跨径、重载、高精度相控阵天线座的高精度角度测量问题,针对轮轨转台影响测角精度的各项误差项进行分析,设计了一套组合机构来消减主要误差,减少对角度测量精度的影响。该机构满足了大转台复杂转动中心的设计要求,同时,保证了测量的高精度。为验证组合机构的应用效果,专门设计了一套试验装置,试验装置采用圆光栅作为测角元件,通过试验测试验证,整个装置达到了3''的测角精度。     

采用光电方式测量转轴扭矩的原理研究

本文介绍了激光读出头的工作原理.提出了一种采用激光读出头、运用光电方式对转轴扭矩进行测量的原理.通过间接测量转轴的扭转角,从而得到转轴的扭矩值.既能进行静态测量,又能进行动态测量,使扭矩的测量得到进一步的完善.     

适用于FSM系统的菱形微位移放大机构设计

为了增加压电陶瓷驱动快速反射镜的偏摆范围,对菱形微位移放大机构进行了研究设计。首先介绍了菱形结构的放大原理并利用变形能法分析了影响菱形结构性能的关键参数,然后建立了快速反射镜系统要求与菱形结构设计要求之间的联系,并根据自行设计的快速反射镜系统选择了菱形结构的关键参数,最后通过有限元仿真对菱形结构和快速反射镜系统进行了模态分析并对快速反射镜的偏摆范围进行了实验测试。仿真与实验结果表明,快速反射镜的偏摆范围大于6',低阶谐振频率约为400 Hz,满足了快速反射镜的系统要求。文中研究得出,菱形结构的位移放大倍率与最大驱动力是此消彼长的两个性能,可以通过合理调整菱形长轴与菱形边夹角以及菱形边宽度使两个性能同时满足系统设计要求。     

一种应用于液位检测谐振液位传感器的研究与设计

分析了谐振液位测量的工作原理及技术优势,通过机电机构优化以及传感器线性度的改进,有效地解决了传统液位测量精度低、不能实现无级测量等方面的问题;通过专业测试装置,对液位及输出频率进行测试统计,结果表明二者之间相关系数为0.985,达到了谐振液位测试系统的需求,具有重要的应用推广价值。     

卷绕机构张力设定方法的研究与实现

提出采用平面接触型蜗卷弹簧的摆杆———弹簧机构，实现初始张力值设定，并在实验室样机设计中得以实现。该机构具有较好的动态特性，满足了系统要求。     

卷绕机构张力设定的研究与实现

提出采用平面接触型蜗卷弹簧的摆杆－弹簧机构，实现初始张力值设定，并在实验室样机设计中得以实现。该机构具有较好的动态特性，满足了系统要求。     

临界转速测量与实时显示

本文主要介绍了旋转机械中转轴临界转速的测量原理及硬件实现。用一种简单且精度高的方法测量转速，并用新型显示芯片MAX7219进行显示。用并行AD转换芯片MAXl97进行位移测量。在计算机上直观的显示转轴工作曲线，所确定的临界转速值与实际相符合。     

通用RCS测量雷达有源定标装置的设计与实现

为解决外场雷达散射截面(RCS)测量雷达无源定标对场地和气象条件较为苛刻的要求,设计了内置的通用RCS测量雷达有源校准装置。该装置能通过自动化的状态控制和参数测量,输出定标数据,实现对RCS测量雷达的系统定标。测试结果表明该装置能够以较高的精度实现系统的自校准,有效地提高外场RCS测量雷达校准过程的环境适应性。     

无线无源声表面波扭矩传感器的研究

转轴的扭矩测量一直是一个难解决的问题。声表面波传感器可以实现无源化并进行无线测量,从而可以应用于转轴的扭矩测量。文章阐述了声表面波扭矩传感器的设计、结构及相应的无线测量系统。     

基于H-S波前传感器的高能激光材料热效应参量测试

为了实现高能激光材料热效应参量的在线测试,设计了一套?50mm口径的测量装置。装置采用准直He-Ne激光为光源,准直光经激光材料后的光程差用Hartmann-Shack波前传感器检测。根据波像差分解理论及波前变换关系,获得了高能激光材料热效应参量。分析评估了装置的扩展测量不确定度,对影响测量不确定度的系统参量进行了校准,最后设计并完成了测量不确定度对比验证实验。结果表明,系统波前畸变测量不确定度为0.06λ,30m~120m范围热焦距的扩展测量不确定度为8.4%。该系统能有效地用于高能激光材料热效应参量的在线测试。     

记录技术与设备

0322676面向高性能光盘盘片的轴向动态特性测量方法研究[刊]/王海卫//计算机研究与发展.—2003,40(2).—366～372(E)系统研究了影响光盘机械系统轴向偏摆的各分量对总偏摆的影响,建立了光盘机械系统轴向偏摆的数学模型并进行了数值计算。根据计算结果,提出了对各测量方法的基本测量要求。分析了几种有代表性的测量方法的优缺点并重点研究了它们各自的测量精度,提出了一种全新的基于激光三角法的测量方法。最后给出了测量结果和结果分析。参9