CCD激光微位移测量头在应用中的问题及对策

CCD激光微位移测量头是利用三角法原理设计的一种高精度非接触激光微位移传感器。由于CCD激光微位移测量头的特定结构和工作原理所决定 ,要使得其达到设计精度 ,在实际使用中必须满足几个重要条件。

CCD激光微位移测量系统的测量头设计

:CCD位移测量装置就是运用CCD技术设计的一种超高精度高速非接触激光位移测量仪器。其中测量头的设计是影响测量精度和测量系统整体性能的最主要因素。

基于CCD的激光微位移测量系统研究

介绍了一种基于多普勒效应的可进行动态微位移测量的激光微位移测量系统。该系统以He Ne激光器为光源 ,配以干涉系统移动方向判别及分频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图处理软件包等。与传统测量方法相比 ,其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高 ,并实现了微位移的全自动测量。

基于CCD激光干涉微位移测量系统准确度分析

条纹处理是微位移测量系统的关键 ,从条纹去噪入手 ,分别介绍了去噪装置、判向变频系统及条纹的细分方法 ,有效地解决了传统系统中由于噪声、位移方向误判等因素造成的错误计数 ,提高了系统测量的准确度。同时对系统测量准确度进行了深入分析。

基于单目视觉与激光源倾置的微位移测量系统研究

设计了一种基于单目视觉与激光源倾置的微位移测量系统。首先,根据系统的测量原理,建立了斑点图像中心坐标值与微位移之间的关系,并得出了斑点图像中心坐标值是由纵向位变与切向位变组成的;其次,通过实验发现,当微位移变化较小时,切向位变对斑点图像中心坐标值的影响较大;然后,通过标定实验建立以切向位变为主导的测量函数模型;最后,对该测量函数模型进行了实验验证,并对测量误差进行了分析。实验结果表明:在0~1 mm的位移测量范围内,采用标定的测量函数模型对物体微位移进行测量的最大绝对误差为1.16μm,满足系统测量精度的要求。

激光三角法微位移测量技术

介绍了激光三角法微位移测量技术的原理、特点及典型的光路布局方案。

表面粗糙度、表面微观轮廓及微位移激光测量集成化方法的研究

通过研究激光散射法测量表面粗糙度、三角法测量微位移、干涉法测量表面微观轮廓三种几何量测量技术的共性 ,设计新型光路 ,将三种光电测量技术集成为一个测量仪 ,使其成为采用同一光源、基本同一光路、同一光敏接收器的新型光电精密测量仪器 ,而同时具有三种测量功能 .

一种利用激光干涉条纹位相进行微位移测量方法

利用激光干涉条纹的位相,提出了一种简便、快速且精度很高的微小位移的测量方法。实验表明,计算程序是可行,测量精度可达1/360的条纹间隔,可实现光学亚微米和纳米尺度的测量。

激光高阶回馈微位移测量系统设计及误差分析

设计了一套基于激光高阶回馈效应的微位移测量系统,介绍了其工作原理,给出了系统中光学单元、机械单元和信号处理及细分单元的设计方法及关键参数。对设计完成的测量系统与PI位移台进行了比对测试,实验结果表明系统的分辨率达到0.7 nm,并对测量系统进行了误差分析。激光高阶回馈微位移测量系统不但分辨率高,而且还具有结构简单和性价比高等优点,在精密位移测量中具有广泛的应用前景。

光纤激光器自混合干涉微位移测量研究

研究了光纤激光器自混合干涉效应测量微位移的方法.为提高自混合干涉的微位移传感测量精度,将正弦相位调制方法引入光纤激光器自混合干涉测量.光纤激光器外腔中使用相位调制器调制自混合干涉信号.采用四象限积分技术解调外腔相位得到位移测量结果,与高精度微位移平台位移参数对比,验证传感测量方法的可行性.位移测量精度远优于半个波长.此方法对全光纤高精度位移传感应用有重要意义.

半导体激光Fabry-Perot干涉波长的微位移测量仪

设计了一种基于FabryPerot干涉波长测量仪.这种测量仪使用两个FabryPerot干涉腔,其中一个作为测量腔、另一个作为参考腔,测量腔的一个反射面与被测对象安装在一起,参考腔的一个反射面与压电陶瓷安装在一起.根据透射光谱中心波长与其干涉腔长之间的关系,当参考腔与测量腔的透射光谱中心波长完全重合时,对纳米级微位移实现实时测量.光源采用半导体激光器,可获得所需要的波长值和波长变化范围.实验结果表明,这种测量仪测量误差不大于1.5nm,该精度可以满足精密机械加工、光电子和微电子加工以及纳米级测量技术等领域的精度要求.

用于微位移测量的笔束激光干涉仪

介绍了一种基于空间干涉原理的亚微米零差干涉位移测量方法。该方法是对笔束激光干涉仪在微位移测量领域的应用 ,干涉仪的测量精度不受光束波前畸变等光源噪声的影响。给出了干涉仪主要结构参数的选取原则 ;构建了用于微位移测量的笔束激光干涉仪实验系统。实验结果表明 ,该系统具有纳米测量分辨率。

采用光电计数的激光微位移测量实验系统

以迈克耳孙干涉仪的光路为基础,利用CCD实时采集干涉条纹的光强信息,通过精确测量条纹的偏移量,测出物体的微位移.与传统微位移测量方法相比,He-Ne激光器、CCD等器件的使用和FFT、互相关运算等信号处理方法的运用,使得测量精度和灵敏度有较大提高,借助虚拟仪器手段还实现了微位移的全自动测量.

线性激光微位移非接触测量传感器

采用轴向位移转换法的线性激光微位移非接触测量传感器，它具有可测倾斜角大、像面上圆环半径的大小与位移量成线性关系、可判断倾斜方向并计算倾斜角度的特点。其工作原理就是将被测点相对于系统物方焦点的踞离的变化转换成像面上圆环大小的变化，从而实现微位移量的测量。

基于激光干涉的接触式微位移测量仪

介绍的基于激光干涉的微位移测量仪具有分辨率高、结构简单、成本低的特点。该微位移测量仪由基于迈克尔逊激光干涉原理的微位移测量装置、工作台、光电阵列、信号处理电路、计算机及数据处理软件等组成。该测量仪位移测量理论分辨力可以达到0.01nm,特别适合范围在微米及微米以下的位移测量,可用于MEMS器件的位移检测,压电器件位移检测等。

基于多线阵CCD的空间微位移测量系统

针对空气动力测控研究院所在风洞模型姿态测量的需求,介绍了一种新型的空间微位移测量技术,巧妙利用线阵CCD和线激光的成像原理设计了空间微位移测量系统,系统具有精度高、干扰小、稳定性强、便于使用等优点,对各种需要微位移测量的场合具有开拓意义;系统测量精度不超过0.005mm,即小于一个像的大小;如果将各个节点机数据进一步整合,折算出立体坐标,就可以得出加载头姿态的空间变化;基于多线阵CCD的空间微位移测量技术完全满足多场合微位移测量的需求。

激光干涉法微位移测量技术综述

激光干涉法位移测量技术具有可溯源、分辨力高、测量速度快等独特优势,是目前和近期纳米级以上分辨力位移测量的主流技术。本文对目前主要的激光干涉位移测量技术进行了分类介绍,重点讨论了高分辨力干涉微位移测量技术,并对各种干涉仪的特点进行了分析。

基于CCD检测微机控制的光干涉微位移自动化测量新方法

光干涉法可以测量物体的微小位移,提高测量微小位移的分辨率及对移动方向的自动判断,具有工程应用的实际价值. 论文首次提出电荷耦合器件(CCD)采样并与计算机结合实现对物体微位移的细分及辨向,给出原理图、程序流程图、计算机检测方法及技术指标.

基于多普勒效应的激光微位移测量系统

介绍了一种可进行动态微位移测量的激光微位移测量系统。该系统以多普勒效应为理论基础 ,以 He-Ne激光器为光源 ,配置了判向变频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图像处理软件包等。较传统测量方法其精度、误差、灵敏度及稳定度都有较大提高 。

用于微位移测量的迈克尔逊激光干涉仪综述

迈克尔逊干涉术测量微位移可实现纳米甚至更高的分辨力,并且具备能直接溯源至激光波长等诸多优点,是目前微位移测量的重要技术手段。以限制迈克尔逊干涉仪品质提高的非线性误差为主要切入点,对目前各种基于迈克尔逊干涉原理的激光干涉技术进行了分类介绍,主要讨论了微位移测量中实现高精度和高分辨率的干涉测量技术,最后展望了激光干涉法测量微位移的近期发展趋势。