He-Ne拍波激光干涉仪的研究

介绍了一种可对大尺寸工件进行无导轨精密测量的方法和装置。装置以双纵模热稳频He Ne激光器为光源。理论及实验均证明该光源的频差有较高的稳定度 (室外不低于 1× 10 -7)和强的抗干扰性 ,拍波频率约为75 0MHz ,拍波长约为 4 0 0mm。该装置以拍波合成的场强信号的节点为对准标志 ,以光路组合形成的双频激光干涉仪测量尾数部分。实验表明 ,该装置的节点定位精度小于 0 .0 5mm ,尾数测量部分分辨率为 0 .0 8μm ,整个测量系统可在 2 0m范围内进行精度为± 5 0 μm +1.5× 10 -6·L(L为被测长度 ,单位为m)的测量。

大尺寸无导轨激光精密测量仪的研究

介绍了一种大尺寸、无导轨激光干涉精密测量的方法与装置。该测量装置以稳定度较高和抗干扰性强的双纵模热稳频He -Ne激光器为光源 ;以拍波合成的场强信号的节点为对准标志 ;以光路组合形成的双频激光干涉仪测量尾数部分。实验测量结果表明 :节点定位精度小于 0 .0 5mm ,尾数测量部分分辨率为 0 .0 8μm ,整个测量系统在 2 0m范围内的测量精度达± ( 5 0 +1.5× 10 - 6 L) μm(L为被测长度 ,单位为m)。

高精度高测速双纵模热稳频激光干涉仪研究

现代机械工业的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能满足这一要求。为此该文采用长度为206mm、频差约728MHz的普通全内腔He-Ne热稳频激光器为光源,外加带有高频振荡器形成的交流信号进行脉冲计数的信号处理电路,构成高精度高速双纵模热稳频激光干涉仪。通过实验对干涉仪的测量速度和精度进行了验证,其精度达到0.1μm/800mm。实验证明,该干涉仪可以对速度为1000mm/s的运动物体进行位移和速度测量。

H-S波前传感器在大尺寸测量中的应用研究

针对目前激光大尺寸测量系统中的空气扰动问题,提出一种采用波前探测和图像恢复技术相结合的解决方法。该方法采用Hartman-Shack波前探测器,直接应用Zernike多项式来波前重构,然后运用图像解卷积运算进行图像恢复,以减小和消除测量激光束因大气扰动而产生的抖动、变形,从而提高测量精度。

在线检测超精细表面微观形貌的激光轮廓仪

介绍一种可用于在线和在位检测的高分辨力激光轮廓仪。此仪器具有很高的共模抑制比和同类型仪器中最小的形状误差。分辨力优于 0 .2 nm( Ra)。

光干涉法测量微机械零件变形的研究

介绍了用光干涉法测量微加速度计零件变形的研究。将准直单色光投射入由一玻璃片和被 测件之间形成的空气楔中,被测件表面和玻璃片底面反射的光发生干涉,由面阵CCD接收。用快速傅立叶变换 (FFT)图像处理方法得到被测微悬臂梁的三维形变图。该方法可对微小器件的微位移作分辨力为 10nm的测量,并直观的显示测量结果。

精密测量用光电传感器集成化研究

描述将散射法、三角法、干涉法三种不同工作原理的光电传感器功能集成为一个新的传感器 ,即一个具有同一光源、共用光路和同一光电信号接收器件的传感器。它可同时测量 Ra=0 .0 0 2 5μm～ 5μm范围内的表面粗糙度、表面微观形貌 ,以及 0～ 30 0μm的微小位移。测量精度与采用前述三种工作原理的单个传感器相近。

双纵模激光拍频干涉仪的研究

介绍了一种可对大尺寸工件进行无导轨精密测量的系统。以有高稳定性和强抗干扰能力(室外可达10-7 的双纵模热稳频He Ne激光器为光源,其拍频约为790MHz,拍频波长约376μm;以节点为对准标志,最邻近节 到被测点的间距用组合于同一光路中的分系统激光干涉仪测量,分辨率为0.08μm。采用自适应滤波和小波运 大幅度地降低了光电信号噪声,并强化波形。测试表明,测量的不确定度优于30μm/10m,整个测量系统可在0 20m范围内工作。

测量大型机件的精密测距仪

一种采用激光拍频干涉原理，测量大尺寸机械零件或构件的高精度测距仪系统已研制成功。它的特点是用双纵模He—Ne激光为光源，无需任何参考频率标准，稳频精度在室外有风的环境下优于1×10^-7。两个纵模的激光出自同一谐振腔，因而自然同轴，其拍频约为790MHz，拍波长约380mm。此系统以节点为对准标志，最临近节点到被测点的间距用组合于同一光路中的分系统干涉仪测量，干涉仪分辨率为0．08。无需长导轨或任何重型机械构件，测量范围0～20m。采用自适应滤波和小波分析，消除噪声、锐化波形，使测量的不确定度30μm／10m。

线阵CCD在高精度测量系统中的照明选择

本文讨论了线阵CCD在一非接触高精度测量系统中照明光源的选择问题。由于测量点多 ,要求测量速度、精度高 ,线阵CCD又处于运动状态 ,因此在光积分时间非常短的情况下 ,对物体的照明提出了较高要求。本文在实验基础上通过比较多种照明光源 ,找出了满足高精度、高速度测量系统测量要求的照明光源。

用8253和L6203实现直流电机PWM调速控制

为了实现对直流电机转速的控制,采用了PWM脉宽调制的电机控制思想,在PWM信号的产生上,设计了一种由8253(可编程定时/计数器)的工作方式2来产生脉宽调制信号的新方法,此脉冲信号的占空比可以通过软件编程的方法来调节,占空比的调节范围可达到1/65536-65535/65536;针对直流电机方向控制的问题,采用了L6203全桥驱动芯片,通过PWM信号和L6203芯片共同实现对直流电机转速及方向的控制。实验表明,该方案为直流电机的调速控制提供了一种新的有效途径[1]。

大型机件测距系统精度分析

为了提高无导轨大尺寸测量系统的精度,以具有较强稳定度和抗干扰能力的双纵模热稳频He-Ne激光器为光源,采用数字滤波提高信噪比,利用小波变换具有空间局部化的特性和表征信号奇异性的能力,在适当尺度下刻画大尺寸测量信号的过零点,进行小波锐化,以提高节点对准精度。研究结果表明:室外时拍频频率稳定度可达10-7;系统节点对准误差小于30μm;小波锐化能把双纵模无导轨大尺寸拍频干涉仪的测量精度从60μm提高到30μm。

一种无线传感器网络的传输路径规划算法

针对层次不多的树型拓扑结构无线传感器网络,介绍了一种根据ID格式选择传输路径的路径规划算法,该算法可使无线传感器网络中各节点到达sink节点的路径最优。经在温度传感器中应用,证明该算法切实可行。

电压输出型线位移传感器动态检定系统

对电压输出型线位移传感器按ZBY143-83自动检定时,很难同时满足接近测点的方向性及重复定位精度的双重要求。为此研制了动态检定系统,以双纵模双频激光干涉仪提供标准位移,采用微机接口卡高速数据采集处理技术,实现了对量程不超过500mm的传感器的高效自动检定。系统总不确定度不大于2μm,测量速度不大于20mm/s,除被测传感器安装外,全部检测工作完全由微机控制自动完成。

面向多星模拟器的全色彩RGB灯电控光源

针对多星模拟器向小型化、高精度、大视场、高稳定性的发展需求,提出一种采用全色彩LED作为发光器件的多星模拟器电控光源系统。该系统采用了多达20路的全色彩RGB灯,通过控制各灯的R、G、B三基色驱动电流改变各灯的三基色输出光强,并将各色分为4个亮度档位,使每个灯最多可形成63种亮度组合,从而实现对各路全色彩RGB灯光源的光谱和亮度进行控制,其主要组成部分包括上位计算机、RS485通信总线和电控模块等。实验结果表明:光源输出光功率短期(3d)稳定性优于1/1000,工作稳定可靠,满足工程需求。

一种新型干涉仪计数电路

介绍了一种新型的干涉仪计数电路。由于采用了EPROM编码技术实现细分辨向,以8253作为计数器件,用单片机89C51完成辨符号及其它测量功能,系统结构大为简化,并具有较强的抗干扰性能及较高的智能化程度。

超精细表面微观形貌无接触在线检测仪

本文介绍了一种用于在线检测超精细表面的亚纳米分辨率激光轮廓仪 ,该轮廓仪基于差动干涉原理 ,其测量和参考光束同轴 ,并运用了可消除回光影响的双折射晶体分光光路 ,因此具有杰出的抗振动干扰能力和低噪声性能 ,当振动干扰达 30 0nm时 ,其仪器噪声仍小于 1nm。作在线检测时 ,可摆放于金刚石车床的刀架上测量超精密加工表面微观形貌 ,其垂直分辨率优于 0 2nm ,横向分辨率优于 0 5 μm。

基于USB接口板的太阳能跟踪实验系统

在太阳能应用系统中,为了研究一种结构简单、成本低廉且跟踪精度高的太阳跟踪方法,提出了一种新型的双轴跟踪实验系统,实现太阳法线方向的实时跟踪。系统以配以USB接口板的便携式微机(笔记本电脑)为核心,构建根据太阳光线与太阳能电池板夹角变化追踪太阳位置的光电传感跟踪模式,和根据基准时间变化计算太阳位置并进行追踪的时间跟踪模式两种实验系统,同时可通过步进电机和直流电机两种实验方式驱动双轴跟踪装置控制太阳能电池板的方位角和高度角,论文完成了测控系统的硬件和软件设计,装置的精度可以达到0.5°,可进行各种条件下的太阳能跟踪系统的现场实验。