基于虚拟仪器的微小位移测量实验

大学物理实验课堂中的通常采用迈克尔逊干涉仪进行微小位移测量,本文利用高灵敏度光电探测器、数据采集卡、精密电控平移台、计算机组成控制、光电转换、数据采集硬件系统,基于LabVIEW软件编写交互式数据采集和数据处理、存储和显示软件,实现对微小位移的自动测量,测量最小误差可达到0.27%。

迈克耳孙干涉仪中动镜微小位移量的测量方法研究

研究了迈克耳孙干涉仪中可动镜微小位移量的精确测量方法。利用单色光定标确定条纹间距与像素间隔之间的关系,进而利用白光干涉通过测量零级暗纹中心的移动量,由此得到动镜的微小位移量。对于单色光条纹图,通过逐行傅里叶变换、移频、低通滤波与反变换消除条纹噪声,进而利用多项式拟合、条纹极值点自动搜索等得到条纹间距与像素间的换算关系;而对于白光条纹图,则利用条纹平滑、设定限定性阈值消除个别奇异极值点和各行值平均等方法得到其中央零级暗纹中心移过的像素间隔。由此最终精确得到动镜的微小位移量。论文算法综合运用了图像处理技术、最小二乘拟合技术、条纹极值点自动搜索技术等,实现了对迈克耳孙干涉仪中动镜微小位移量测量算法的智能化,可用于标定干涉仪中平面参考镜的微小位移,也可用于测量透明薄膜的厚度。

基于PC104的微小位移检测

文中提出了一种新的针对机械产品常见的微小长度量测试的通用数据采集设计方案,该方案可用于粗糙度、圆度等的检测。系统电路采用调频传感器、集成运放放大电路、集成相敏检波、高速A/D模数转换,采用通用的PC104嵌入式机进行数据采集和处理。整个系统具有体积小、检测精度高、通用性强的特点,并成功地应用在圆度仪上。

激光聚焦偏移测量微小位移方法研究

非接触式纳米精度位移测量在科研和工业生产中有重要应用价值。本文阐述了一种基于激光聚焦偏移原理测量微小位移的方法,首先分析了此方法的测量精度、误差及在所选光学元器件下的量程,进而描述了实验装置,并利用该装置对一个平面反射镜的微小位移进行了测量,结果显示位移测量精度优于10 nm(1σ),与理论计算的结果吻合。实验结果表明,该方法对测量微小位移可达nm精度,可应用于工业生产中对主轴振动、轴承球圆度等的在线精密测量。

基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量

微小位移量的精确测量是测控工程技术中一个重要的课题。介绍一种针对具体工程的、基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量方法。采用高精度电涡流位移传感器和虚拟仪器技术、合理设计测量机械机构和数据采集与处理系统,使计算机可以精确测量微小位移量,为准确分析数据结果提供了有利的先决条件,使测量系统精度大大提高。

基于SURF算法的微小位移测量

针对导弹等高加速度运动目标发射初期微小初始位移检测的需要,提出采用SURF算法将位移变化转化为提取的特征点对欧式距离的变化的方法。该算法在SURF提取图像特征点的基础上,使用最邻近匹配进行快速的初匹配,然后采用提出的一种基于平行距离的匹配方法进一步去除错误的匹配点对,根据正确的匹配点对的距离计算出初始位移。实验结果表明,该算法精度在亚像素级别,运行时间在10 ms之内,能够实时可靠的给出目标的初始位移。

自制电感传感器测量微小位移

制作了一个基于电感传感器原理的微小位移测量装置,将测量结果与光杠杆的测量结果相比较,发现用电感传感器测量微小位移时,灵敏度、线性度和测量范围相互制约。但在一定范围内,它的测量精度比光杠杆的更高。

微小位移量检测系统设计

介绍了基于激光三角测量法的微小位移量检测原理,并依据这个原理,设计了以一维PSD为检测元件,以FPGA为时序逻辑控制部件,以AT89S51单片机为运算核心的微小位移量检测系统。

基于PSD的微小位移测量研究

介绍了一种新型的纳米精度光学测量系统。该系统结合半导体位置探测器件(Position Sensitive Detection,PSD)及现代计算机技术,利用激光在两平面镜间多次反射,将测量镜的纳米量级被测物位移放大到PSD能够分辨出的微米量级的位移,从而利用相对低精度的手段完成高精度的测量。实验表明此系统能够对微小位移进行放大测量,测量精度达到11．5 nm。

基于LabVIEW机器视觉的微小位移动态测量

本文采用LabVIEW机器视觉平台开发设计基于USB摄像头的微小位移测量系统。使用LabVIEW软件平台编程控制USB摄像头,采集显微镜中放大物体前后移动的图像,通过计算物体图像移动像素点数来测量物体移动的微小位移。本测量系统摄像帧速为30帧/秒,可以实现微小位移的动态测量。

光指针式微小位移测量仪

光指针式微小位移测量仪巧用光路将微小的位移量放大,从光指针终端的标度盘上可以直接读取实际的位移数值.

基于无衍射光莫尔条纹的微小位移测量分析

利用He-Ne激光器发出的激光经准直扩束镜后通过轴锥镜,形成径向光强分布呈零阶贝塞尔函数形式的无衍射光,该无衍射光方向性好,在通过反射与折射时不易产生能量损失.然后,通过多次分光与反射得到两束无衍射光,并产生干涉形成莫尔条纹.最后,根据莫尔条纹产生的数目和中心点的位置变化得出位移量,建立莫尔条纹数量变化与微小位移间的数学模型,分析判断工作台产生的偏摆角、滚转角以及俯仰角的误差,并通过ZEMAX软件仿真验证该数学模型的正确性,实现高精度的微小位移测量.

基于迈克耳孙干涉光程差放大法的微小位移测量

基于迈克耳孙干涉光路,介绍了一种新的测量微小位移的实验方法.通过在迈克耳孙干涉原光路中添加平行平面镜组,使入射光和反射光在反射镜组中多次反射.当平行平面镜之间的距离发生微小变化后,两反射光束之间光程差将会被放大,通过观测干涉条纹的变化可以计算出微小的位移.设计了实验光路,对该方法进行了实验验证.与传统的迈克耳孙干涉实验相比,该方法的测量精度有很大的提高.

反射式强度型光纤传感器在微小位移精密测量中的应用

简要介绍反射式强度型光纤传感器的工作原理及各组成部分的作用。选择合适的光源、光纤对、检测器,对反射率不同的被测物进行位移测量,通过分析数据可以得到相应的位移测量参数;并分析了发送光纤与接收光纤轴间距对输出的影响。在实际测量中,可参照分析结果,根据被测物的情况选取合适的测量点。

基于红外激光光源的远距离微小位移测试系统设计

本文以建筑物结构沉降监测为应用背景,采用计算机视觉测量技术,精度高、非接触,适时监测,智能化,组网传输,实现远程监控量测,开发出一种远距离非接触式多测量点的微小位移监测系统,对三维微小位移测量方法进行研究,广泛应用于建筑物形变量检测,通过对比不同时间点的形变值和沉降值,累计产生的位移量曲线变化来判断建筑物整体稳定的变化趋势。本课题研究并提出的基于计算机视觉的远距离微小位移检测方法,弥补了传统检测方法的不足,为实际工程问题的解决提供了一种新的思路。

用霍尔元件测微小位移

利用霍尔元件的磁电阻效应与磁感应强度的平方成正比这一关系 ,通过改变磁铁与霍尔元件的距离引起霍尔元件的电阻改变 ,再把这一电阻信号转换为电压信号 ,测量电压信号从而得到与之对应的位移量 .

利用自制电容测量微小位移

利用电容的容量变化来测量微小的位移变化,这是一种普通的手段,大部分都利用差分电容,而差分电容在市场上是很难买到的。文章利用自制电容实现了对微小位移的测量,精度达到0.0001 mm;自制的电容传感器的温度稳定性好,结构简单,动态响应好,可实现非接触测量。

基于空间载波散斑干涉的微小位移测量方法

对激光散斑场和散斑干涉条纹进行理论研究,结合空间载波调制和同态滤波技术,提出一种新的微小位移测量方法,设计并搭建微小位移散斑干涉测量光路,为研究材料的变形量、应力等重要的力学参数提供新的方法和科学依据。

基于虚拟仪器的微小位移测量装置设计

针对"测试技术"课程实验教学的需要,开发了基于虚拟仪器技术的微小位移测量的实验装置,它利用LabVIEW软件驱动USB摄像头完成图像采集,I MAQ Vision Assistant软件对采集的原始图像进行图像预处理和二值化处理以提取微小位移的区域,并精确地计算此区域的质心像素坐标。同时,采用BP神经网络优化模型以消除摄像头与被测物体距离对测量结果的交叉敏感影响。最后,通过LabVIEW网络通信技术实现远程网络的微小位移的测量。教学实践证明这一装置是一个应用研究的良好实验平台。

测量微小位移量的几种新方法

微小位移量的精确测量,在工程、材料、精密机械、自控等很多领域有着重要的应用,普物实验教学中,主要是通过测量金属的杨氏模量、固体的线膨胀系数等实验来让学生掌握其测量方法的.传统的测量方法,主要是使用光杠杆和尺度望远镜,其概念清楚,结构简单.但随着科学技术的发展,其测量精度,测量误差。