表面形貌的Motif评定方法及其发展

Motif方法是一种新的表面形貌评定方法 ,通过设定不同的阈值 ,可以将波度和表面粗糙度分离开来 ,它强调大的轮廓峰和谷对功能的影响 ,在评定中选取了重要的轮廓特征 ,而忽略了不重要的特征。介绍了 2维 Mo-tif的参数和合并条件 ,然后对 3维 Motif方法的定义、评定参数及算法等进行了综述 ,并提出了推广这一评定方法需要注意的问题。

波长轮换与相移扫描相结合的表面形貌测量系统

用光学显微干涉法进行表面形貌测量时其深度测量范围的扩大和形貌测量精度的提高是一对矛盾。为此,本文设计出了一种基于波长轮换与相移扫描相结合的三波长表面形貌测量系统,并提出了一种基于椭圆拟合与相位差大小尺度相结合的相位提取与识别算法。将这种算法运用于多波长干涉图像的数据处理,有效地提高了形貌的整体测量精度,并拓展了深度测量范围。实验结果表明:在深度测量范围扩大近15倍的条件下,采用粗糙度国家基准校准的方波多刻线样板得到的表面粗糙度数据与校准数据的相对误差仅为4.12%,表明该系统在一定的深度范围内能够实现表面形貌的高精度测量。另外,针对该系统设计的多波长相位识别算法对环境噪声要求不高,可以支持系统的高噪声或在线测量。

基于数字伺服聚焦式位移传感器的弹头痕迹测量系统

本文介绍了一种新的弹头痕迹测量系统 ,该系统具有接触和非接触两个传感器 。

数字伺服聚焦式位移传感器的研制

提出了一种基于改进的傅科刀口法的数字伺服聚焦式位移传感器 ,分析了其基本原理、结构与数字伺服控制系统的主要构成 .传感器采用基于离散参数自学习的增量型自整定PID控制算法 ,测量中通过能量信号来判断光点位置 ,且通过推理算法结合应用准则从知识库中重新确定PID系数 .对标准粗糙度样板的检测证明该传感器具有较高的精度 .

多波长表面形貌测量系统中波长校准方法

表面形貌测量在光学元件加工制造和表面功能特性评定等方面有着非比寻常的意义。设计一种三波长轮换的表面形貌测量系统,与传统的白光相移干涉扫描等方法相比较,能够有效扩大测量深度以及形貌精度。多波长测量中波长带来的误差会极大的影响测量的精度,需要准确的校准波长。围绕三波长轮换表面形貌干涉测量系统,提出了利用平面镜干涉图校准三个滤光片波长的方法。通过对粗糙度样本的测量实验及计算结果显示：用校准后的波长计算标准方波样板得到的表面粗糙度数据与未使用为校准波长测得的结果相比其精度提高了1.3%,与标准数据相比较其相对误差仅为4.1%。

基于无衍射光莫尔条纹的轴锥透镜锥角测量方法

为了准确地测量轴锥透镜锥角值,根据无衍射光同心圆环间距不随距离改变的特点和莫尔条纹放大的特性,提出了一种基于无衍射光莫尔条纹的轴锥透镜锥角的测量方法。当无衍射光束经分束器分光合束后形成莫尔条纹,平移其中一束光在图像传感器上的位置,实现莫尔条纹数量的变化,通过记录不同莫尔条纹下的中心距离计算出轴锥透镜锥角。实验以锥角为0.5°的轴锥透镜作为被测对象,与CMM测量结果进行比较,该文提出的方法相对测量误差近似为0.54%,重复性为0.86″,验证了该文方法测量轴锥透镜锥角的可行性。

一种四波长轮换的表面形貌干涉测量系统

针对相移干涉法测量表面三维形貌时深度测量范围受波长限制这一问题,提出一种四波长表面形貌干涉测量系统。通过滤波片的轮换,将白光LED光源的光切换出4个不同波长的光源,并依次进行单波长干涉。为解决多波长干涉图像数据处理,采用基于椭圆拟合的算法,在逐帧逐点的相位计算条件下,运用大小尺度相结合的算法实现高精度宽范围的表面形貌测量。实验结果表明:在深度测量范围扩大到约41倍的条件下,测量经中国计量科学研究院采用粗糙度国家基准校准的方波多刻线样板,得到的表面粗糙度数据与校准数据相比,相对误差为4.09%。说明在一定的深度范围内,该系统能够实现表面形貌的高精度测量。

一种提高干涉相位识别精度的方法

针对开环相移驱动下的单色光干涉测量,提出一种满足四步法的高精度相位识别的方法。首先选取干涉场中存在适当相位差的两像素点,建立相移驱动单周期内两像素点灰度序列值之间的干涉方程组。运用椭圆拟合获取相应干涉方程组参数,然后通过反算序列相位确定逐点驱动步长或序列相位信息。结合序列相位信息,运用Lagrange抛物插值算法,设计计算满足四步法的4幅干涉图,并计算各像素点的初相位。最后,运用多波长算法计算表面形貌并进行误差分析。实验表明:计算得到的方波多刻线样板的Ra值为0.439 0μm,测量误差为0.23%,此方法降低了对测量条件的硬件与环境要求,满足表面形貌高精度测量的要求。

一种流动式太阳能集热器测控系统及其不确定度分析

针对固定式太阳能集热器热性能测控系统气候资源利用效率低的问题,提出一种流动式太阳能集热器热性能测控系统。该流动式测控系统采用PID算法控制系统温度及流量,且系统温度和流量分别能快速地稳定在±0.1℃和±1%内。该系统的瞬时效率指标扩展不确定度小于4.8%,系统机动灵活,能充分利用各地的气候条件,增加试验天数。

表面形貌的2D-Motif方法及其算法实现

论述了Motif方法的基本表征参数和基本的计算流程,提出了基于有限差分的Motif合并算法.利用该软件对大量工程表面的采样数据进行了计算,并对Motif标准参数和传统的粗糙度标准参数进行了计算和分析,证明了该算法的合理性和优越性.

基于Lab Windows/CVI的导弹弹头质量特性测试系统

提出了一种基于LabWindows/CVI的导弹弹头质量特性测量系统 ,能测量弹头及其他回转体的圆度误差、轴线直线度误差、质量等特性 ,可在生产现场使用 ,具有高精度、高效率。

基于虚拟仪器界面的大轴轴线直线度误差测量系统

提出了一种基于虚拟仪器界面供生产现场使用的高精度、高效率的大轴轴线直线度误差测量系统。

数字伺服聚焦式位移传感器及其测量电路

介绍一种基于聚焦探测法的数字伺服聚焦式位移传感器及其测量电路,该传感器可实现表面形貌的快速非接触测量,其测量范围为±1mm,分辨率可达30nm。

三坐标测量机选购指南

本文详细地论述了选择三坐标测量机时应考虑型号、精度、效率、功能与软件、培训、价格、验收、服务等因素,同时提出了应遵守的准则。

微恒力位移传感器的动态特性测试

分析了由一个高分辨率的电感和音圈电机组成的微恒力位移传感器的结构,论述了传感器的动态特性测试和数字仿真方法,给出了测试和仿真的结果.

软件企业的质量管理体系和CMM

从软件产品的特点出发 ,阐述了软件行业如何建立文件化质量管理体系 .软件企业应考虑自身的管理水平 ,根据 ISO90 0 1:2 0 0 0确定质量管理体系的基本框架 ,然后参照 ISO90 0 0— 3:1993和软件能力成熟度模型 CMM 确定软件实现中的关键过程 ,针对这些关键过程建立相应的文件以对其实施控制 。

FCRM——程序文件编制的新方法

程序文件必须清楚、简明和准确以确保符合ＩＳＯ９０００标准的要求。当有大量ＩＳＯ９０００文件需要考虑时尤为重要。但由于在文件化这些要求时有几种方式可以采用，许多公司发现很难确定一种最佳的途径。最普通的是画流程图或编书面程序或兼而有之，但它们均有其缺点，...

基于FPGA与USB2.0的温度数据采集与控制

在数据采集领域,基于FPGA和USB2.0的数据采集系统广泛地应用在各种数据采集场合。介绍了一种用于温度测量数据的采集与控制系统的设计方法。该系统基于FPGA与USB2.0的架构,FPGA控制系统对温度传感原件热敏电阻温度的数据采集和通过外围电路驱动控温执行元件半导体制冷器TEC对被测物进行加热或制冷,达到自动温控的效果。首先利用Verilog语言设计了高精度的脉冲计数模块和USB2.0设备控制器的模块,并将其集成在SOC中,实现NIOS系统与PC机的通信,然后设计了作为数据采集通道的USB芯片CY7C68013A工作在slavefifo模式下的固件程序,以及数据显示与处理的应用程序。实验结果表明,利用FPGA与USB器件可实现温度数据的高速和准确传输,并且对TEC的控制反应迅速。

应用动态调制与干涉条纹形状测量二维角度

采用四象限探测器接收干涉条纹进行位移测量时,干涉条纹的形状会影响各探测器之间的相位差。本文在建立干涉条纹形状与干涉夹角关系模型的基础上,提出了应用四象限探测器识别干涉条纹形状的方法。通过干涉条纹光强面积分运算方法,推导了干涉条纹形状参数与探测器信号相位差之间的理论公式,并给出了相位差与干涉夹角之间的关系。利用PZT匀速驱动参考镜的方法实现了干涉条纹的动态调制,提高了信号相位差的识别精度。通过椭圆拟合技术实现了相位差在(0,π)的高精度识别,并结合特定的正余弦累积运算实现了(-π,π)相位差的识别,从而完成了偏转角度方向的测量。相对传统CCD条纹形状识别方法,该方法扩大了角度测量范围,且更适合动态测量。与高精度自准直仪进行的比对实验表明,该方法在±300″的测量精度为3″。

基于热电制冷器温控系统数学建模和参量辨识

为了实现对半导体激光器温度的高精度控制,利用热电制冷器、温度传感器与相应的散热装置,设计了一套半导体激光器温度控制的实验系统。首先采用热力学分析方法,对实验系统进行了理论分析,建立了该温控实验系统数学模型与相应的传递函数;其次,在取得了半导体激光器温度数据的条件下,根据模型参量的特点,提出了一种结合阶跃响应的实验曲线,应用非线性曲线最小二乘拟合进行模型参量的辨识;最后利用该模型参量进行了系统仿真和实验验证。结果表明,仿真曲线、拟合曲线与实验曲线结果一致,拟合的模型参量具有较高的预测精度。这些结果对优化调整温度控制实验是有帮助的。