基于FPGA的光栅信号处理电路设计

利用现场可编程门阵列(FPGA)提出了坐标测量机中光栅信号的处理电路。详细分析了四倍频辨向电路、计数电路的设计思想,运用VerilogHDL语言完成了整个电路的硬件设计。仿真结果表明,本设计不但达到电路预期指标,而且资源占用较小,程序易修改。     

位移传感器动态精度实验系统的研制

根据传感器动态精度理论研究的要求 ,研制了能反映不同速率动态信号激励下系统动态响应的位移传感器动态精度实验系统。该系统可实现动态输入信号速率的无级调速 ,由计算机采集输出信号并进行数据处理。     

状态变量分析法在系统辨识中的应用

针对传统时域和频域系统辨识方法在动态测试系统描述中的不足,提出不依赖于系统输入和输出的状态变量分析方法.运用该方法对电感位移传感器动态测试系统进行建模,量化了传递函数的参数,并对模型的理论输出进行了求解.给出模型计算结果与实验结果的比较,结果表明,状态变量分析方法适用于复杂系统的建模,有助于对系统内部信息的了解.     

柔性坐标测量机结构参数标定的采样覆盖率研究

采用非线性最小二乘法作为柔性坐标测量机标定的优良算法,提出采样覆盖率来评定采样是否充分。转角范围和采样角度是各个关节采样覆盖率的必要求解因子,首先通过模拟实验计算各个关节转角变量对测量精度权的大小,并找出权重最大的关节1和关节2,然后对其进行实验对比,结果证明,良好的采样覆盖率会使采样更充分,测量结果更精确。     

快速离焦投影三维测量技术

随着数字投影技术的发展,基于投影的三维面型测量技术在多种场合得到广泛应用。基于相移的结构光投影测量技术以其算法简便精度较高得到较快发展。但投影仪为非线性仪器,会影响强度变化,进而影响相位测量精度;此外由于投影仪工作原理的投影速度受到限制。离焦投影技术的出现为高速测量和高精度测量提供了新的方法。总结了目前国内外对离焦投影技术的研究现状;从投影工作原理、相移算法、解包裹算法、误差补偿、条纹调制、标定技术及离焦投影技术的相关技术细节进行全面介绍,为数字离焦投影三维测量工作的研究提供参考。     

电感测微仪测量系统的研制

本文分析了国内外电感测微仪测头和测量电路研究现状,利用瑞士TESA公司的标准半桥电感测头作为传感器,设计了应用直接数字频率合成芯片搭建的正弦信号发生电路、交流信号放大电路、带通滤波电路、相敏检波电路、采集电路、单片机电路和人机交互电路,并编写程序,研制了一套电感测微仪测量系统。试验证明,本系统具有较高的测量精度且性能稳定。     

基于距离约束的关节式坐标测量机蛙跳测量方法研究

针对关节式坐标测量机(ACMM)在大尺寸工件的检测过程中测量范围有限且误差较大的问题,提出了一种基于距离约束的ACMM的蛙跳测量方法。在ACMM进行坐标转换的过程中,利用蛙跳球作为公共基准点,用高精度的三坐标测量机对蛙跳球之间的空间位置关系进行标定。在计算坐标转换参数的过程中,将任意两蛙跳球之间的位置关系作为距离约束条件,消除测量过程中产生的粗大误差并优化坐标转换模型的参数,以提高坐标转换精度。实验结果表明:距离约束能够有效地提高坐标转换参数的精度,同时增加公共基准点的个数会较大地提高蛙跳测量精度。     

柔性关节式坐标测量机多参数建模

柔性关节式坐标测量机是一种近30年发展起来的典型非正交坐标测量仪器。为提高测量精度,本文对柔性关节式坐标测量机的关节晃动进行分析,结合DH模型对测量机建立包含关节晃动的多参数模型。该建模方法为进一步研究柔性关节式坐标测量机提供了理论基础。     

高斯—牛顿法在关节式柔性三坐标测量机参数辨识中的应用

介绍了一种自行设计的六自由度关节式柔性三坐标测量机,并对该测量机的结构参数进行辨识,提出了一种基于空间两点距离的标定方法。该方法使用API激光跟踪仪作为基准,利用非线性最小二乘中的高斯—牛顿法,求解测量机测量方程的参数值。实验结果表明,该方法能够有效提高测量机的整体精度。     

基于商用坐标测量机的3D微纳米计量

以测量精度为1μm的商用坐标测量机（CMM）为基础,构建了测量范围为25mm×40mm×25mm、测量不确定度约为O．15μm的PTB微纳米专用坐标测量机．研究了CMM的运动控制系统、恒温室的空调系统以及CMM的被动隔振系统等对测量结果的影响．由测量结果可以看出,CMM的运动控制系统产生的噪声水平约为其他误差源的2倍．通过FFT运算,发现未优化系统的短时最大漂移量发生频率为750Hz,对应为运动控制的工作频率．文中还介绍了测量力为1州光纤探针的测量原理,并给出了对2．5mm短轴的测量结果．