高速CCD激光位移传感器

介绍了一种用于高速测量的CCD激光位移传感器测量系统,可用于高速、实时地测量运动物体的位移或高速振动.传感器测量系统由光学系统、7 500像元的高速线阵CCD、转换速率达40 MHz的高速ADC、高速缓存FIFO、比较器筛选电路、CPLD时钟驱动电路、像元脉冲计数器和数字信号处理器(DSP)构成.系统采用自适应控制方法,通过调节激光的发射频率和输出电流强度来调节发射激光光强,从而适应各种被测对象和外界环境条件.采用特殊设计的比较器筛选电路来控制FIFO对高速A/D采样数据的存储和DSP对高速FIFO中数据的读取,使FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻DSP数据处理的负担,实现对CCD传感器信号的采集与处理同时进行,满足高速测量的需要.实验结果表明,数据转换速率可达40 M,最小采样间隔时间为0.1 ms,位移分辨率为0.01 mm,重复性为0.01 mm.     

多分量力传感器的误差补偿与稳定性考核

为解决杯突试验机夹紧力的校准问题,采用单体式多分量结构设计新型测力传感器,同时采用电路补偿和软件对非线性误差修正来提高传感器的准确度,采用计算机测量系统对多分量力传感器的重复性和稳定性进行考核。测量结果表明:设计的多分量力传感器各分量的重复性不大于0.07%,而长期稳定性优于0.26%。     

杯突试验机校准技术及装置研究

为解决杯突试验机校准方法的技术难题，采用专门设计的新型多分量力传感器、光栅测头、复杂可编程逻辑器件设计的3坐标光栅信号处理及倍频卡和校准软件，研制出便携式杯突试验机校准测量装置。实现对杯突试验机试样夹紧力、冲压试验力、杯突示值以及压模、垫模和冲头的相对位置等校准项目的测量，解决了杯突试验机夹紧力和方位误差的校准问题。试验发现大多数夹紧力的方位误差均偏大，与杯突试验机的试样裂缝出现在压模周边处相一致。     

高速运动测量机的研制与试验

为了对高速运动测量装置进行校准,研制了一种闭环控制的高速运动测量机,该测量机可根据需要设定运动参数,按照正弦波和三角波速度曲线进行高速运动。高速运动测量机采用了花岗岩工作台和空气静压导轨技术,其高速驱动控制系统采用直线电机和PMAC运动控制卡,并以反射式钢带光栅作为位移检测和反馈控制传感器。采用铷原子钟作为控制数据采集的时间基准,通过精密时间间隔发生器同步控制基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速数据采集系统,实现对位移的高速数据采集。试验表明,采用正弦波和三角波速度曲线进行高速运动时,高速运动测量机在300mm行程的速度已分别达到5.3m/s和7.6m/s,最大位移跟随误差分别为-1.56～1.01mm和-1.41～2.23mm。该测量机可用于高速运动装置的校准测量。     

用于高速测量的CCD激光位移传感器的研究

介绍了一种用于高速测量的CCD激光位移传感器测量系统,可用于高速、实时地测量运动物体的位移或高速振动。传感器测量系统由光学系统、具有7500像元的高速线阵CCD、转换速率达40MHz的高速ADC、高速缓存FIFO、比较器筛选电路、CPLD时钟驱动电路、像元脉冲计数器和数字信号处理器DSP构成。在系统中采用自适应控制方法,通过调节激光的发射频率和输出电流强度来调节发射激光光强,从而适应各种被测对象和外界环境条件。采用特殊设计的比较器筛选电路来控制FIFO对高速AD采样数据的存储和DSP对高速FIFO中数据的读取,使 FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻了DSP数据处理的负担,实现对CCD传感器信号的采集与处理同时进行,以满足高速测量的需要。实验表明数据转换速率可达40M,最小采样间隔时间为0.1ms。     

线阵CCD高速数据采集与实时处理系统

介绍了一种新型的线阵CCD高速数据采集与实时处理系统,其由高速ADC、高速缓存FIFO、比较器模块和数字信号处理器(DSP)构成,数据的存储和读取都由特殊设计的比较器模块启动,比较器的阈值自适应可调,使得FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻了DSP数据处理的负担,可实现实时处理。详细描述了系统工作原理、硬件电路及其控制逻辑和数据处理算法。本系统用于高速位移测量,实验表明,数据采集速率可达20MHz,最快响应时间为0.1ms,实时处理的效果较好。