直线度评价中稳健高斯滤波方法的研究

为消除线性高斯滤波在评价开放轮廓时所引起的边界效应及轮廓异常点对滤波效果的影响,提出了将稳健高斯回归滤波方法应用到直线度评价中.对同一组圆柱母线的采样数据,分别利用线性高斯滤波方法、高斯回归滤波方法和稳健高斯滤波方法进行滤波处理.实验结果表明,将稳健高斯滤波方法应用到直线度滤波中能减小高斯滤波失真的影响,可有效地提取轮廓信息,提高了评价精度,便于实际应用.     

激光二坐标测量装置显微视觉关键技术的研究

为满足二维线纹标准器高精度检测需求,研究了激光二坐标测量装置的显微视觉系统关键技术.分析了激光二坐标测最装置的工作原理和显微视觉硬件系统的构成,提出了一种基于方向链码的边缘特征点跟踪提取算法,实现了图像边缘快速精确提取,建立了两坐标系间的修正模型,提高了测量精度.实验验证二维线纹标准器线间距和线宽测量重复性的2倍标准差小于10 nm.     

长度单位——米的演进

正计量是随着人类的生产、生活发展起来的。长度计量是其中发展最早之一,在我国具有悠久的历史。早在三千多年前的商朝,已有象牙制成的尺。秦始皇统一度量衡,便建立了包括长度在内的计量基准。随着生产力的发展,尤其是制造业的发展,长度计量得到迅速发展。一、长度计量单位——"米"定义的变迁走进位于巴黎的法国档案局,这里保存着最早的公制长度实物基准——"米原器",后人称为"档案米尺"。     

石油螺纹量规牙侧角和紧密距测量系统的研制

介绍了由中国计量科学研究院研制的石油螺纹量规牙侧角偏差和紧密距测量系统。该系统针对石油螺纹量规特点,利用正弦测角原理,采用单片机和计算机进行自动控制、数据采集和处理,解决了长期以来石油螺纹量规牙侧角难测的问题,实现了客观测量,非常具有实用价值。     

基于多边法的多轴转台相交度测量方法

随着导航、光电跟测和飞行仿真等技术的飞速发展,对多轴转台的测量精度要求越来越高。轴线相交度是多轴转台重要的技术指标,为此,提出一种基于多边法的激光跟踪干涉仪测量多轴转台相交度的方法。该方法首先对激光跟踪干涉仪位置进行自标定,构建坐标系;其次将靶球依次安装于双轴转台（方位轴和俯仰轴）的测量平面,利用多台激光跟踪干涉仪跟踪靶球,分别测量两轴的转动轨迹,采用最小二乘法对获取的轨迹进行拟合,通过所有轨迹点建立双轴转台回转轴线相交度的求解方程,以实现其相交度测量;最后重点分析了测量方法的主要误差来源,对测量不确定度进行评价。实验表明：所提方法相较传统测量方法测量误差更小,减小了动态测量盲区,无需辅助工件,且不受轴数限制,能够无接触、高精度测量。     

等分多读数头位置偏差对测角误差的影响研究

提出了一种针对等分多读数头系统中读数头位置偏差对抑制测角误差作用机理的分析方法。介绍了读数头在非理想位置引入测角误差的理论分析和仿真实验方法,利用频谱分析法分离谐波误差,获得各阶误差幅值的衰减率用以计算测角误差。将该方法应用于等分双读数头编码器误差分析,结果表明读数头在0.5°位置偏差时,引入的测角误差在±0.09″范围内。     

基于傅里叶变换的转台分度误差分离与补偿方法

为了保证和提高转台测角系统的现场测量精度,本文针对基于傅里叶变换的转台分度误差分离与补偿方法开展研究。在原理证明傅里叶变换实现转台分度误差分离的基础上,建立转台分度误差与读数头测量值之间的函数模型;根据傅里叶变换中传递函数性质,重点说明双读数头安装角度间隔与测量误差谐波阶次间关系,优化了双读数头布置;在现场可编程门阵列电路平台上实现多读数头测量值的同步获取,采用坐标旋转数字计算方法完成谐波误差函数实时计算。搭建实验平台进行误差分离与补偿效果验证实验,实验结果证明采用优化布置的双读数头信号进行分度误差分离并补偿后,转台的分度误差峰峰值由57.58″减小到3.36″,补偿后的转台测角系统扩展测量不确定度为0.9″(k=2)。     

转台定位误差谐波函数计算方法研究

为了保障转台定位误差谐波补偿准确性,针对一种谐波误差函数计算方法开展研究。 首先分析了转台定位误差谐波补 偿方法,阐述了基于坐标旋转数字计算方法(CORDIC)的谐波误差函数计算原理可行性;针对算法原理误差进行分析,分别建 立了与迭代次数 n、数据位宽 b 的量化模型,明确了算法在谐波补偿值计算过程的总量化误差;根据计算精度要求对 n 和 b 取值 进行设计,在现场可编程门阵列(FPGA)中实现谐波误差函数计算并进行实时误差补偿。 以谐波误差函数理论值为参考,仿真 证明了计算方法的有效性;以自制电路板为实验平台,证明了计算方法的总量化误差模型正确性;搭建转台测试平台验证定位 误差补偿效果,实验结果证明采用本文提出的谐波误差函数计算方法进行补偿,使转台定位精度由 29. 0"提高至 5. 3" 。