基于外接圆孔径测量法的深孔测量系统研制

随着我国电力基础设施建设的快速发展,电力塔基深孔施工量庞大。但该类孔径测量依赖人工测量,存在测量效率低、测量误差大、安全风险大等问题。施工企业迫切希望获得自动深孔测量设备,以便实现高效、安全的掏挖基础孔测量。为此,对孔径测量方法进行了研究,并提出了外接圆孔径测量法。通过等角度设置三个激光测距仪,利用余弦公式与外接圆半径公式即可获得所测截面孔径。设计了电子水平调整装置与电子水平补偿算法,保障了测量仪器的水平状态。对深孔测量装置进行了实地测试分析。测试结果表明,所设计的深孔测量系统孔径测量范围为400～2 000 mm、孔径测量误差在孔径为2 000 mm时小于5 mm、孔深测量范围为30～20 000 mm、孔深测量误差在孔深为20 000 mm时小于10 mm,能够满足电力塔基深孔测量的需求。     

相位式激光测宽仪的设计和实现

自60年代初期激光的出现,激光测距取代了传统的测距方法成为测距系统的主流.本文所设计的激光测宽仪实际上是在激光测距的基础上实现双向测量,是激光测距的一个应用,旨在设计一套体形轻巧、性价比高、测距精度较高的双向测距系统,所采用的是相位法,即对半导体激光器直接调制使激光连续发射,通过测量往返信号之间的相位差实现距离的测量.文中采用了直接数字频率合成技术(DDS),保证了主振和本振频率的准确性也避免了传统测距系统中正弦发生信号所出现的频率漂移和相位抖动等问题,实验结果比较理想.     

基于梯度下降的偏振调制测距频率搜索

偏振调制测距通过寻找扫频曲线上两个光强极小值点对应的频率解算待测距离,频率提取精度是影响测距精度的关键因素。研究首先分析了偏振调制测距原理以及频率提取精度对测距结果的影响,然后提出了一种基于梯度下降的极小值点频率探索方法,根据扫频曲线特征,对曲线进行分段搜索,能准确提取多个光强极小值点对应的频率。搭建测距实验系统,对一段长约3.9 m的光纤进行测量,通过梯度下降法搜索频率值,计算得到其频率差标准差为4.404 8×10⁴ Hz,距离测量方差为3.666 7×10^-7 m²,验证了该方法的可行性。     

基于CPLD的精确模拟激光回波技术

介绍一种简单实用的激光测距机测距精度的检测方法。在研制的检测仪中,使用CPLD实现精确模拟激光脉冲回波信号,具有精度高、设计灵活、性能可靠等优点,对其实现过程进行了详细描述。     

空间机器人手爪自动更换装置的研制

为了满足空间机器人对不同手爪的更换要求,研制出手爪的自动更换装置.该装置基于多种传感器,对机械手臂末端的位置、姿态以及对接时的工作状态进行实时检测,使机器人获取足够的信息主动进行调整,从而保证整个更换过程的顺利进行;同时,装置结构简单、体积小、刚度好,感知能力和环境适应能力强,智能化程度高,可以根据需要使机器人自动更换需要的手爪.     

盖革模式雪崩光电二极管的场效应管淬灭电路设计

雪崩光电二极管(Avalanche Photondiode,APD)是一种常用于激光探测领域的光敏元件.本文针对盖革模式雪崩光电二极管(Geiger Mode-Avalanche Photondiode,Gm-APD)工作时发生的雪崩效应,设计了一种场效应管淬灭电路(Field Effect Transistor Qu...     

激光车辆限高仪的设计和实现

为了减少超高车辆所造成的交通事故,本文基于相位式激光测距原理,设计了单机可探测多条车道的激光车辆限高仪。实验表明此系统能够准确判断高度,分辨车道精度达到±5cm,已经高于实际使用的要求。