脉冲激光测距中高精度时间间隔的测量

考虑时间间隔测量对脉冲激光测距系统的意义,提出了一种新的高精度时间间隔测量方法.该方法在现场可编程门阵列(FPGA)中实现了脉冲计数法、多相采样法和延迟链法的结合.采用脉冲计数法对被测时间间隔进行"粗值"测量,保证大的动态测量范围.利用FPGA内部锁相环产生N路同频率,相位均匀分布的时钟信号作为计数时钟,基于等精度测频原理,将被测时间间隔的测时分辨率提高到Tclk/N.利用FlipFlop锁存器形成延时链,对被测信号与相邻计数时钟的时间间隔进一步量化.该方法解决了传统多相采样技术中由于倍频次数高导致相移分辨率降低的问题,在不增加计数时钟和有限延迟链数量的前提下,得到较高测时分辨率.测试结果表明,该时间间隔测量模块的动态测量范围为163.8 μs,测时过程相对较短,当进行多次重复测量时,测量的标准误差在71 ps以内,基本满足实际应用的精度要求.     

脉冲激光测距中高精度时间间隔测量方法的研究

高精度时间间隔测量对脉冲激光测距系统具有重要意义,为此提出了一种新的高精度时间间隔测量方法。该方法在FPGA中实现了脉冲计数法、多相采样法和延迟链法的结合。采用脉冲计数法对被测时间间隔进行“粗值”测量,保证大的动态测量范围。利用FPGA内部锁相环产生N路同频率,相位均匀分布的时钟信号作为计数时钟,基于等精度测频原理,将被测时间间隔的测时分辨率提高到Tclk/N。利用FlipFlop锁存器形成延时链,对被测信号与相邻计数时钟的时间间隔进一步量化。该方法解决了传统多相采样技术中倍频次数高则相移分辨率降低的问题,在不增加计数时钟和有限延迟链数量的前提下,得到较高测时分辨率。测试结果表明,该时间间隔测量模块不但可以实现大的动态测量范围,而且测时过程相对较短,具有较高测时精度。     

新型单片机频率测量系统的研究

以AT89C2051及MAX7219为核心组成频率测量系统,通过低频段采用测周法、高频段采用测频法及中频段采用多周期同步法实现频率的测量。测量结果优于普通测量法两个数量级,且系统硬件电路结构简单,软件设计容易。     

用石英温度传感器HTS-206实现高精度温度测量

文章介绍以AT89C2051及石英温度传感器HTS-206为核心组成的高精度温度测景系统,通过在中频段使用多周期同步法实现频率测量,从而实现对温度的测量,给出了用单片机测量温度的软、硬件组成,以及影响测量精度的误差因素,并给出了相应的解决方法.实验结果表明本系统的测量结果优于0.05℃,可以较好的满足目前工业生产上的测温要求,具有广泛的应用前景.     

基于FPGA的差分延迟时间测量电路设计北大核心CSCD

等精度同步法是频率测量的常用方法,但是计数闸门和基准时钟信号的不同步会产生一个时间间隔,导致最终出现一个字的量化误差。为了减小该误差,提出一种基于FPGA的全数字差分延迟TDC(time-to-digital converter)电路。文中TDC基于差分延迟线原理,构建2条时延不同的延迟线代替传统单线延迟,提高了测量分辨率。设计数字校准电路,减少测量过程中外界条件变化造成的误差,试验结果表明:25℃下TDC单次测量绝对误差小于90 ps。     

单向液压脉动疲劳试验机负荷频率测量新方法

有效利用单向液压脉动疲劳试验机载荷信号特点,不使用专用频率传感器,采用同步等精度测频法,实现了试验机负荷频率的快速测量。为改善因被测信号周期变化导致测频精度下降的问题,提出周期自适应法;为克服在测量过程中由±1标准时钟脉冲产生的计数误差,采用了多路时延技术。通过在国产PMS-500试验机上实际测试,验证了该方法的有效性。     

几种波片位相延迟测量方法的比较

建立了用于波片位相延迟测量的高精度多功能测试系统,实现了在同一测试系统上应用不同的测试方法,使测试具有可比性。对光谱扫描法、Soleil补偿器法及两种光强法进行了比较测量,并结合测试结果对各种方法进行了系统的误差分析。分析结果表明,对本测试系统而言,光谱扫描法适于测量λ/2波片,测量精度主要由单色仪的精度所决定,其误差＜0.032%;Soleil补偿器法测量精度主要由Soleil补偿器精度决定,其误差＜0.18%;光强法误差与待测波片的延迟量有关,且测试光路与偏振器的缺陷对测量精度影响较大。光谱扫描法与Soleil补偿器法测量λ/2波片的结果在误差范围内相符,光强法测量结果产生较大差异的原因来自光路、偏振器及方法本身的缺陷。实验结果为不同条件下选择最佳测量方法提供了参考依据。     

一种新型超高精度频标比对系统的设计

提出了一种基于相检宽带测频技术的新型高精度频标比对设计方案.利用频率信号间相位差变化的规律性,在两相位重合处建立测量闸门,克服了传统频率测量中存在的±1个计数误差的问题.通过附加延时可调电路减少相位重合点的个数并在相位重合控制电路的帮助下有效地捕捉最佳相位重合点,进而降低测量闸门开启和关闭的随机性,大大地提高了系统的测量精度.实验结果和分析表明了该方案设计的合理性和先进性,其实际测量精度可达10-13/s量级,明显优于传统测频方法的测量精度.结合CPLD片上技术,新方案设计的频标比对系统,结构简单,成本低廉,具有广泛的推广和应用价值.     

动态频率测量的滞后误差分析及改进方法

采用常规方法测量动态频率时会产生滞后误差,该误差与被测信号的频率变化率以及测量结果的更新间隔时间成正比。为了降低滞后误差,对3种常规的频率测量方法进行改进研究。改进测周法,提出了周期跟踪法,当测量信号周期的定时器计时值超过上一个信号周期时,将定时器计时值作为信号周期并实时更新测量结果,从而缩短测量结果的更新间隔时间以降低滞后误差;改进多周期同步法,提出了分步移动式多周期同步法,在信号边沿中断程序中记录信号周期,并根据最近的若干个信号周期记录来计算信号频率,将测量结果的更新周期由多个信号周期缩短为单个信号周期,滞后误差最多可降低约2/3;改进计数法,提出了分步移动式计数法,采用计数器对信号数进行连续计数,将用于统计信号数的计时时间的1/n设置为定时器中断周期,在定时器中断程序中读取并记录计数器数值,根据最新记录的n个计数器数值来计算信号频率,将测量结果的更新间隔时间缩短为计数法的1/n,滞后误差最多可降低约2/3。     

一种高准确度数字频率测量方法的研究

在频率测量过程中,±1个字计数误差的存在往往是限制频率测量准确度进一步提高的一个重要原因。在分析原因的基础上,给出了一种利用被测信号、时钟基准和测量门限相位的全同步来消除计数误差的频率测量方法,并给出了基于FPGA实现测量频率的实验原型。     

In-process out-of-roundness measurement probe for turned workpieces

A new in-process and non-contact probe is proposed to measure the diameter and the roundness of turned workpieces. The initial probe discussed in previous publications exhibited diameter measurements with good accuracy (uncertainty 5 μm over 100 mm). This paper discusses the implementation of roundness measurement into the initial probe and its performance. The principle of the roundness measurement is based on the relationship between the displacement and the light intensity. The probe delivers a maximum error of 0.5 μm with an uncertainty of 1 μm for roundness measurement over a range of 100 mm diameter.     

激光跟踪运动物体空间坐标测量系统研究

基于激光跟踪干涉测量法建立的柔性三坐标测量系统能够有效地解决运动物体 (如机器人手臂、数控机床刀具 )空间位置测量 ,并且有望获得高的精度。讨论了球坐标法激光跟踪干涉动态测量 ,给出了测量原理和系统构成 ,建立了数学模型和实验。     

非接触测量规范的建立方法研究

从激光式测量和影像式测量这两大类非接触测量出发,运用非接触测量机开展测量工作,得到了一个完整的非接触测量流程,并且对测量不确定度进行了分析,最终建立了一套完整的非接触测量规范,并通过相关的实验验证了该规范的可行性。     

纳米测量技术研究的若干进展

对纳米测量的长度测量、粒度测量、测量标准、测量仪器及其与计算机通讯及网络技术的结合等方面进行了讨论，并对纳米测量国际学术会议及纳米测量的有关技术进行了综述。     

三维信息测量技术研究

将测量技术分为接触式和非接触式两大类,先介绍了接触式测量中的三坐标测量机的相关技术,再介绍了非接触式测量中光学和非光学测量所包含的几种主流的三维测量方法的原理,重点讨论了非接触式测量中光学测量方面的几种测量技术。     

圆度误差检测方法现状与展望

介绍了目前的圆度误差检测方法的原理和特点,着重讨论了近年来出现的新型圆度误差检测手段,最后展望了圆度误差检测方法的发展趋势。     

Fiscal measurement and the effects of atmospheric pressure variation: Small deviations and large risks

The production and transport of liquid and gaseous hydrocarbons have always been the object of studies to improve technologies and procedures, as they involve large volumes and high-value goods. There are several procedures, rules and regulations applied to the measurement of fluid flow, but its applicability may involve significant operating costs. The balance between requirements and costs led to the use of gauge pressure transmitters instead of absolute pressure gauges and assuming a constant atmospheric pressure value for parameterization of compensation algorithms. This solution simplifies the calibration process but can potentially impact measurement uncertainties because atmospheric pressure is not constant. This work quantifies these impacts and concludes that, for gas systems operating below 2000 kPa, the use of absolute pressure transmitters or the incorporation of in-line atmospheric pressure gauges is recommended. Above this value, the effects of atmospheric pressure variation do not have as much impact, but even in these cases the final uncertainty estimate of the measured gas volume must consider this source of additional uncertainties.     

声光调制技术及其在精密测量中的应用

近年来,声光调制技术的应用越来越广泛。由于声光衍射测量是非接触测量,因而具有适应性好、精度高、测量时无需接触被测物体等优点,使其在精密测量方面有着很好的应用前景。文中首先介绍了声光调制的概念及其工作原理,然后介绍了声光调制技术在精密测量方面的应用,包括声光调制在速度测量、激光波长测量、频率测量及折射率测量等方面的应用。     

精密微小内尺度测量技术研究进展

针对微小内尺度的精密测量问题介绍了非接触式、补偿式与瞄准触发式等几种测量新技术。分析了每一种测量技术的测量机理,通过对其结构设计分析得出该技术适用的测量范围,并对其测量性能进行了讨论;重点分析了瞄准触发式测量技术,并对其性能进行了比较。最后对微小内尺度的精密测量发展方向进行了总结。     

Intelligent measurement in clinical medicine — Analysis and examples

The paper analyses the concepts of intelligent measurement and instrumentation in relation to artificial intelligence. It describes examples of the application of intelligent measurement in clinical medicine: in particular, inferential measurement, the learning of patterns and measurement interpretation and its use in decision support in the total medical information system.