一种应用标准刻线与CCD直接获取运动位移的方法

将标准刻线应用到对微细物体进行高精度定位的交流伺服驱动控制系统中,提出了一种新的直接获取运动位移的方法。调整光路使CCD获取清晰的光栅图像,对图像进行分析处理,计算出栅距与像素之间的映射关系,再对工作台移动前后的光栅图像进行对比,采用基于李萨如图的相位差比率算法获取它们的像素位置差,从而计算出工作台的实际运行位移。试验结果表明,该方法能简单快速地实现微电子加工领域亚像素级的测量。     

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。     

基于虚拟仪器技术的光栅位移测量系统

介绍了一套基于虚拟仪器技术的光栅位移测量系统，阐明了系统的测量原理、硬件组成、软件设计。利用虚拟仪器技术的软件优势，把条纹计数细分算法融入数据处理中，提高了系统的抗干扰能力以及测量分辨率。     

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。     

光栅位移传感器在高压开关机构位移测量中的应用

针对高压开关机构位移测量,采用计量光栅位移情感嚣,根据莫尔条纹原理测量机械位移,进而通过高速ADC进行数据采集,利用DSP采进行信号处理;同时提出了一种新的位移测量方法,可以完成高速鉴向和计数测量.与老式的测量方法相比,大大提高了精度.     

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。     

基于光栅的贴片机对准系统的精度标定

贴片机对准系统的精度标定是视觉定位的关键环节,直接影响贴片精度与贴片质量。传统的标定方法往往需要进行大量的矩阵计算和分析,来确定相机的坐标系与世界坐标系和图像坐标系之间的关系,因此要掌握大量的三维几何知识与投影理论,并且计算繁杂。本文提出的基于光栅的精度标定方法,将光栅图像灰度值之和形成一组周期固定的准正弦信号,通过像元平移把图像条纹灰度值变为李萨如图。通过对李萨如图及其数据进行分析与处理,直接计算出光学系统的分辨率,实现光学系统的精度标定。实验结果表明这种标定方法的精度高,偏差小于0.2微米,精度达到亚微米级,满足贴片机的对准精度要求。     

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,采用差动光路结构。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。     

透射光栅位移传感器中光栅副Yaw向夹角误差的影响和监测

透射光栅副的Yaw向夹角误差是影响光栅信号质量的重要因素,但现有的数学模型不能精确反映Yaw向夹角误差对光栅信号质量的影响规律。建立了同时考虑光电池性能参数、光电池安装位置、指示光栅与标尺光栅夹角误差等因素的光栅信号利萨如图形的数学模型,研究了光栅副Yaw向夹角误差对利萨如图形形状的影响机理,发现利萨如图形的离心率和倾斜程度与光栅副Yaw向夹角误差之间存在规律性的数学关系,通过实测实验验证了该关系。数值仿真与实验测量得到的利萨如图形的离心率和倾角的相对误差分别小于1%和3%,验证了数学模型的正确性和有效性。建立的数学模型和数值关系为光栅生产中的信号质量调整和运动部件(读数头)Yaw向运动误差实时监测和误差修正提供了理论基础。     

多源拍振分析方法与试验

首先采用多维图形法对拍振的小频差问题进行了仿真分析和试验,将传统的二拍振动理论扩展到多源拍振,获得了拍振的上下限幅值和基频,通过仿真试验验证了理论解的正确性;然后提出了观测小频差现象的多维图形法,绘制了二拍的Lissajous图形和三拍的扭线面图形,对不同频差得到的拍图进行了分析.分析发现,Lissajous图形和扭线...     

集成双光栅干涉微梁位移测量方法

介绍了一种基于集成双光栅干涉和CCD图像测量的微梁位移测量方法,并利用相位差约为π/2的一组光栅实现了扩量程位移检测。利用表面牺牲层工艺制作敏感芯片,在玻璃基底上刻蚀深度约为入射激光波长1/8的凹槽,凹槽上下的两组光栅与正上方对应的梁分别构成两组相位敏感集成光栅单元。利用1级衍射光将集成光栅单元成像在CCD靶面上,梁的位移变化通过CCD图像上对应光斑的灰度值变化来反映。实验结果表明,虽然玻璃凹槽腐蚀深度的误差导致光栅之间的相位差偏离π/2,但所制作的集成双光栅结构实现了多周期的扩量程位移检测,通过接近π/2相位差的两个光栅得到的光强信号的错峰使用,避免了干涉法正弦位移检测信号的峰谷不灵敏位置,实验测得微梁的位移变化为650nm。     

一种基于单片机的机床位移检测系统

介绍了一种以单片机8051为核心,采用直线光栅位移传感器,实现数控机床三坐标位移高精度动态检测系统的设计方法。     

基于测量基准变换的增量直线式时栅传感器研究

针对目前绝对直线场式时栅无法满足全闭环数控系统要求的增量式直线位移反馈的问题,采用测量基准转换方式从时间域的角度处理绝对直线场式时栅的空间位移信息,运用时间序列算法分析绝对式时栅采样数据序列的内在相关性,建立自适应递推算法。通过时间触发采样将时栅传感器过去的测量数据作为样本集,递推时栅下一个采样时刻的位移,在下一个采样周期内将直线时栅的绝对位移代表的增量式时间脉冲通过脉宽调制的方式连续发出,实现绝对式直线时栅到增量式直线时栅位移传感器的转换设计。实验表明在76.604 mm的范围内增量式直线时栅位移传感器达到±2μm的测量精度。此研究可将原绝对式直线时栅位移传感器运用于全闭环增量式直线运动数控系统,具有重要现实意义。     

基于光栅尺的岩石形变测量仪设计

为满足岩石地基、隧道勘查、水利工程等领域对岩石进行抗压实验时需要采集岩石形变数据的需求,研制了一套岩石形变数据的测量装置。该装置通过光栅尺测量岩石形变数据,最后用由ARM和FPGA构成的嵌入式系统对原始数据进行处理,并上传到上位机。该装置具有8路位移测量,量程为15 mm,分辨率为0.5 μm,精度为1 μm。现场使用证明该装置性能可靠。     

图象式位移传感器

本文开发一种用于空间自由曲面测量的图象式位移传感器,图象的变化与位移量成线性比例,数字环形滤波器有效地消除了激光散斑造成光环图象的辐射状结构给图象测量带来的影响,灰度加权平均和最小二乘法拟合实现了亚象素分辨力。该传感器的测量范围为4mm,分辨力为2μm,当目标面（漫反射面和金属等镜面反射面）倾斜角为±85°时,仍能保证20μm的测量精度。