温度对相位法微波测距测相精度的影响研究

测相精度直接影响相位法微波测距的测距精度;为提高测相精度,基于晶振的温频效应,理论分析了温度对测距载波频率稳定度的影响,根据调频原理,分析了载波稳定度对相位差测量结果的影响;推导得到了温度影响相位差测量结果的解析式;为了验证理论分析结果,设计了温度对相位差测量影响的实验装置,进行实验验证;实验结果表明,温度是影响微波测距载波频率稳定度的关键因素,测相结果与温度呈近似3次函数关系,实验结果与理论分析定性相符。

双栅场效应管混频器在相位法激光测距中的应用

相位法激光测距机采用混频移相测相的方法来测量本地发射信号与接收的回波信号之间的相位差,通过相位差计算测量距离。由这个原理可知,当对测量精度要求较高时,对高频下的混频器的两路输入信号隔离度的要求也提高了。采用双栅场效应管作为相位法激光测距机的混频器,能达到很好的混频效果,可有效地克服由于混频器隔离度不够高造成的混频干扰,为高精度的距离测量提供了必要条件。试验验证了电压隔离度在27dB(500倍)以上,适合做高精度相位法测距机的混频器。

非匀速运动环境对超声波相位测距影响研究

针对超声波相位法测距应用中测距端运动所造成的多普勒效应对测距超声波传播频率的影响,提出了改进的超声波相位法测距数学模型,其中重新推导了超声波总相位差与空间距离的关系;为了适应普遍情况还对变速运动情况下的产生的多普勒效应进行了详细的分析,并将整个测距波传播过程分为往程、回程两部分,分别讨论每个阶段测距端的运动对测距波传播的影响;实验结果显示在运动条件下测距结果与忽略多普勒效应的原有方法相比有适当提高,表明改进后的超声测距波传播理论模型有效提升了超声波相位法测距准确性。

微波测距仪测距精度误差因素的影响分析

微波测距仪测距过程中,影响测距精度的因素较多,有大气介质(湿度、温度、大气压等)、零点误差、偏移值、测相误差、计数时钟频率漂移误差等,这些因素对测距精度的影响各不相同。本文以某型微波测距仪为例,分析各主要因素对测距精度的影响程度,同时,结合实际经验,给出确保测距精度的方法。

一种基于DSP的相位差测量技术研究与实现

为提高相位法测距的精度,介绍一种数字化的相位差测量方法,通过离散傅立叶变换将待测信号变换到频域进行处理,利用信号加窗减小信号的能量泄漏。以TMS320VC5402数字信号处理器实现FFT检相算法,给出检相程序的实现流程。测试表明,与模拟式相位差测量方法相比,基于FFT的数字检相方法具有更高的测量精度,且实现方式灵活多样。

基于数字高频检相式的激光测距光学系统设计

为了改善相位差法激光测距测量精度低的现状,采用高频检相法代替模拟测相法,即数字高频检相式的激光测距光学系统来提高测距精度。实现了10MHz的激光调制频率,设计了准直透镜,给出了设计指标,利用ZEMAX软件对光束准直前后进行了对比分析,并通过实验验证了光学系统设计的可行性。结果表明,标准差最大为0.12°,重复距离精度可约达1mm,误差最大为0.09°,最小为0.011°,说明测量的重复性比较好、稳定度高,满足了精度要求,达到了提高精度的目的。

激光的特点及其在测距上的应用

本文介绍了激光的原理及其特点,并由其特点和原理出发,介绍了利用激光进行测距的几种方法。

相位法激光测距信号源系统研究

为了使相位式激光测距获得更好的调制信号源,采用了基于单片机控制DDS芯片AD9851产生频率可调,相位可控的信号源,由于DDS具有噪声低,频率分辨率高,易于编程等优点,根据实际需要,通过给AD9851编程获得不同的频率,满足不同距离的测量。由于获得的信号源中存在着高频杂散信号,设计了最接近理想特性的椭圆低通滤波器,并给出具体的设计步骤,通过Pspice8.0仿真软件仿真出幅频特性曲线,仿真的结果图非常逼近理想特性,为相位法激光测距中调制部分需要高纯度信号源提供前提条件。

炼钢转炉炉衬激光测厚系统设计与研究

阐述相位法激光测距的基本原理 ,将激光测距的方法和自控测量相结合 ,研究设计了炼钢转炉炉衬激光测厚系统 。

双光梳测距及其应用

距离测量作为几何量测量关键共性基础技术之一,在科学研究、高端装备制造及空间探测等领域有重要应用。新兴的双光梳绝对测距技术充分发挥了光学频率梳的时域超短脉冲和频域高分辨特性,能实现大范围、高精度、高测速的绝对距离测量。首先,在简要阐述双光梳基本原理的基础上,着重介绍了双光梳飞行时间法测距和相位法测距的研究进展;然后,介绍了双光梳测距技术的功能拓展、仪器化进程及应用实例;最后,对双光梳测距的发展进行了展望。

一种自动扶梯梯级上方垂直净高度测量装置

自动扶梯梯级上方垂直净高度测量是电梯监督检验的重要项目,通常利用钢卷尺进行测量,存在较大误差。对此,提出一种基于激光测距装置和相位法的自动扶梯梯级上方垂直净高度测量装置。介绍了该测量装置的结构组成及其相位法测距原理,指出了其测量方法的两种模式,并说明了该测量装置的应用优势。

基于大频差双频激光的发动机叶尖间隙测量技术

针对发动机叶尖间隙测量的复杂应用环境和高精度要求,设计了基于大频差双频激光的叶尖间隙测量方案和系统。依据相位法激光测距原理,选用大频差双频激光获得高频调制信号,采用光纤传输,设计了高频弱光信号处理系统,采用全相位傅里叶变换得到测量光路和参考光路的相位差,进而反算间隙。测量模型分析表明,系统的精度主要由鉴相精度和测尺精度决定,而与叶片、电磁干扰等大部分环境因素无关,可实现静态、动态标定和测量。解决了非接触高速旋转叶片叶尖间隙测量中无法动态标定和恶劣环境下众多噪声干扰等问题。系统测距精度为34.26μm,相位差标准差为0.257 2°。