差动测量方法的比较

文章介绍了用矢量网络分析仪测量差动器件所面临的困难及解决这些困难所用的各种方法并进行了比较,指出了其中最有使用价值的是计算混合模S参数法。

差动式测量仪器动态误差分析与滤波网络设计

通过一个动态在线测量系统实例，分析滤波网络分布位置对系统动态测量误差的影响，并提出对于差动式动态测量系统，滤波网络必须位于和差运算电路之后的设计原则。

具有高空间分辨力的整形环形光式差动共焦测量法

提出一种新的具有高空间分辨力的整形环形光式差动共焦测量方法。该方法通过整形环形光式共焦测量法和锐化爱里斑主瓣,改善系统横向分辨力;通过差动共焦测量法改善系统的轴向分辨力,最终达到提高系统空间分辨能力的目的。理论分析和实验表明:整形环形光内孔归一化半径ε越大,横向分辨力改善越明显,量程扩展范围越宽;当入射光波长=λ632.8 nm,物镜数值孔径取NA=0.85,=ε0.5时,该系统的横向分辨力优于0.2μm,轴向分辨力优于2 nm。该方法为光触针测量系统空间分辨力的提高提供了1种新的方法,可广泛应用于超精密三维微细结构工件的超精密测量。

激光差动测量方法

本文介绍了差动测量方法可同时测量物体的振动幅度和振动频率,测量精度分别为1％和0.5％。

基于数字差动组合式测量法的微摩擦性能测试

在微观领域的滑动摩擦性能测量中 ,基于一种新的数字差动式测量原理 ,利用顺、逆时针时独立测量出的拉力 ,在计算时使这两个测量结果相减 ,从而使测量过程中的各种等值误差相互抵消 .因此 ,在理论上消除了这些测量误差对最终结果的影响 .在实际应用中 ,该原理能明显减少温度漂移等误差因素对测量结果的影响 。

一种新型光学测量系统在高温环境中的应用研究

提出了一种高温条件下的在线光电测量系统,可直接用于浮法玻璃锡槽内玻璃成型区的玻璃厚度测量。建立了一种自动补偿玻璃板上下表面倾斜的单像机双目视觉传感器模型,变双CCD摄像机结构为单CCD摄像机结构。通过加装一组对称光学反射镜,镜像出一对虚拟摄像机,可在同一个CCD像面上采集到存在视差的2幅图像,从而消除玻璃板上下表面倾斜角引起的系统误差;同时,完成传感器在高温恶劣环境中的二维定位,保证了仪器设计基准与测量基准的统一。分析了高温气体湍流条件下激光传输光线起伏效应和光线起伏对激光测量系统性能的影响,提出利用先验法补偿系统热致光学误差;通过实验和在线实际应用证明:该系统测量精度能够满足玻璃厚度在线测量的要求。

用于差动电容传感器的高分辨率电路的研究

本文提出了一种用于差动电容传感器的电路 ,采用弱信号检测技术 ,将被测微小电容变化量转换成直流电压信号 .输出电压与差动电容变化量成线性关系 ,经过单片机处理后能自动补偿偏差电容和电路的漂移 .实验表明 ,最小被测电容变化量可达 8f F,灵敏度可达 3.82× 10 1 1 V/ F.

圆锥滚子直径自动测量分组系统设计

文章介绍了研制的一种圆锥滚子直径自动测量分组系统。包括机械装置和测控系统,其中机械装置由加载机构、传感器测量机构和滚子定位机构等组成,测控系统由电感位移传感器、PLC和触摸屏等组成。使用一对电感位移传感器差动测量滚子直径方向上两点的位移变化,经过PLC分析处理,得到测量结果并进行直径分组,同时在触摸屏上显示。实验结果表明,测量分组系统的测量精度达到了±0.5μm,能够实现圆锥滚子直径的快速精准测量和不同公差滚子的分组,满足圆锥滚子直径自动测量分组的要求。

差动式彩色共聚焦粗糙度评定系统及实验研究

为了满足大范围表面粗糙度测量评定的需求,本文介绍了一种基于彩色共聚焦传感器的差动式非接触测量评定系统和方法。在所提出的系统中,两个彩色共聚焦传感器和一个光学平晶构成差动式测量系统,并通过球头球窝连接方式与机械运动平台耦合。使用这种差动式结构可以补偿机械运动平台的直线度误差,并可以有效地提高测量评定精度。在此基础上,本文建立了表面粗糙度测量、误差补偿和测量性能评估的方法。为了验证所提出系统的性能,对标准高度台阶量块和粗糙度量块进行了测量评定实验。台阶高度的测量实验结果表明,在60 mm的行程范围内,所提出系统6次重复测量的标准偏差s为0.16μm,相对标准偏差RSD为0.054%,机械运动平台的直线度误差得到了有效补偿;在测量粗糙度量块时,粗糙度参数Ra和Rq的测量误差分别为0.032μm和0.073μm。所提出系统的粗糙度测量评定能力满足大多数工程应用的需求。

提高旋转式电场仪测量电场特性的方法研究

在介绍旋转式电场仪测量电场强度的机理及测量系统构成的基础上,针对在特高压直流输电线路下地面合成电场测量中,各电场仪的输出电压与被测电场强度的特性曲线不一致,外场较恶劣测量环境对测量结果造成干扰影响测量准确度等问题,提出了相应的解决方法(特性曲线归一化处理和双路消噪差动测量法)。所述方法便于用户现场使用,提高了旋转式电场仪抗干扰能力和测量准确度。

差动式光纤光栅位移计及其温度特性的研究

基于拉伸弹簧和悬臂梁组成一复合结构实现了光纤光栅(FBG)位移传感器的差动式测量,研究表明:传感器位移分辨率为0.05%,重复性为0.183%,回程误差为0.134%,线性误差为0.14%,基本误差为±0.326%;以20℃为基准,在(-30—+100℃),温度引起的零点漂移不超过满量程的2.86%;随着试验温度范围减小至传感器日常使用范围(-20—+60℃),零点温度漂移也减小至满量程的0.7%,传感器温度特性完全满足需求。最后,给出了传感器温度特性不一致的主要原因以及进一步改善传感器位移传感特性和热稳定性的方法,并指出改变悬臂梁和拉伸弹簧的几何尺寸就可实现不同量程、不同位移分辨力的测量。

基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法

磁轴承转子位移的检测精度直接影响到磁轴承的稳定性。在磁轴承系统中,虽然位移传感器的差动输入可以提高测量精度,但差分信号误差及检测中心与磁轴承中心不重合问题会影响差动测量的检测精度。针对这一问题,提出了一种基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法,以差分信号为自变量建立误差补偿方程,对差分信号中的误差进行补偿;通过误差补偿方程推导出转子在控制坐标系下的位移方程,求解转子在控制坐标系下的实时位移。仿真实验结果表明,对差分信号进行误差补偿后,差分信号的相对测量误差从96.46%减小到了0.04%,转子位移的计算值与测量值之间最大误差的绝对值仅为0.017 mm,对于提高转子位移的检测精度及磁轴承控制系统的稳定性具有重要的意义。

无轴承电机转子位移测量系统中电涡流传感器的安装

叙述了电涡流传感器在无轴承电机转子位移测量系统中的安装要求;分析了直接测量和差动测量的安装方式对测量结果的影响,为确定合理的安装方式提供依据并为后续的控制提供借鉴和参考。

一种高精度测量微小电容的电路

提出了一种高精度、低成本的电容的测量方法。该方法采用差动式直流充电法测量微小电容,具有功耗低、体积小、分辨率高、刷新率高的特点。同时详细阐述了测量电路的基本原理、具体实现,并且通过测量固定电容验证了电路的性能。

输电线路光差动保护初探

全光纤电流互感器是通过Faraday磁光效应测量载流导体中电流,不存在磁饱和、测量范围广、线性度好。由于载流导体中电流磁场效应可以叠加,可将输电线路差动电流测量转换为利用光学器件在光路层面直接进行Faraday磁光效应偏转角的运算,不需要繁复的对时就可直接获得线路两端电流差值,在此基础上构成光差动保护。在PSCAD中搭建光差动保护模型,仿真结果表明光差动保护测量差流能够反映实际差流变化情况,采用固定门槛值的光差动保护对区内故障具有较高的灵敏度,在区外故障时具有一定的可靠性。

用于微球球度测量的双SPM测头对准系统

压电微音叉与钨探针结合,构成SPM(扫描探针显微镜)的扫描测头。将双测头对称置于微球的赤道圆截面处,构成微球球度差动测量系统。通过视觉引导系统对双测头进行粗对准,用视频显微镜对微球和测头分别聚焦,拍摄多组照片,然后对对准图像进行小波分析边缘检测及多图像融合处理,再将图像处理结果反馈到系统进行精确对准。在实际实验中,获得了该对准方法下微球赤道圆截面的测量结果,并分析了对准误差对系统测量结果带来的影响。

基于激光位移传感器的Breaker电池保护连接片厚度测量系统

为了解决现有制程中连接片厚度异常、漏检及变形问题,同时也为了消除非接触式测量金属薄片因被测表面凹凸及变形等因素造成的测量误差,设计了Breaker电池保护连接片厚度测量系统。采用扩散反射线光束型激光位移传感器,便于上下两组激光发射光束同轴的调整;对被测表面多点采样作平滑化、平均化处理,降低连接片表面凹凸及变形等对测量的影响;精确定位被测对象后,系统再实时采样上下激光数据,保证上下激光数据的同步;实时标定厚度测量基准值,保证测量准确性;采用双轴水平传感仪对系统作水平度标定,保证上下激光发射光束与被测物表面垂直,提高测量精度。

双线阵相机的线扫描差动共聚焦检测方法

针对目前微观三维表面形貌测量技术中存在检测效率和测量范围较小的问题,提出一种基于双线阵相机的线扫描差动共聚焦三维形貌测量方法。采用线扫描光源,利用线扫描拼接算法,分别合成焦前和焦后图像;再利用差动算法获得样本位于测量区域的差动图像,结合预先刻度的轴向响应曲线,完成样本的三维形貌还原,实现大范围高效测量。实验结果证明:基于双线阵相机的线扫描差动共聚焦三维形貌测量方法在相同时间内测量范围和测量效率分别是白光干涉仪的16.48倍和6.59倍,并且该方法在测量过程中不需要停顿,只需实现一次对焦,就可以对样品进行连续不间断的扫描检测。研究成果为满足智能制造中在线在位、实时高效、大范围测量的检测需求提供依据。

小轴向尺寸磁悬浮转子系统机械耦合的研究

分析了小轴向尺寸磁悬浮转子系统的机械耦合问题。导出了磁悬浮转子系统在三维空间的机械耦合的计算方法 ,给出了各参数在小轴向尺寸情况下对机械耦合的影响曲线。在此基础上 ,探讨了小轴向尺寸磁悬浮转子系统中传感器的布置及测量方式对机械耦合的影响。得出磁悬浮转子系统的机械耦合是由系统的机械结构特性导致的 ,传感器的个数及其空间安置位置对机械耦合有影响等结论。