2m比长仪纳米级高精度刻线自动瞄准系统

阐述了2m比长仪刻线瞄准系统的组成,对其光电显微刻线成像的原理及刻线图像信号进行了分析,根据其刻线信号的特点,研究了其高精度的刻线信号自动处理系统,该系统基于FPGA现场可编程电路技术,实现刻线信号的自动门控触发、自动滤除虚假刻线信号,配合计算机信号自动处理软件可以实现刻线测量的高精度自动瞄准.最后对2m比长仪的瞄准精度进行了测试实验,实验结果表明,测量金属标准线纹尺时,2m比长仪单次测量刻线瞄准精度优于10nm(1σ).     

电涡流振动位移传感器动态校准技术研究

文章提供了利用已有的中频振动校准装置,对电涡流振动位移传感器的动态特性进行校准的方法。     

高精度位移传感器动静态溯源和校准装置的研制

介绍了高精度位移传感器的动、静态特性溯源和校准原理及其标准装置的结构组成,并对它进行了实验验证.该装置可根据位移传感器在实际测量中的使用状态以及幅频响应范围,生成相应幅频下的标准动态信号并产生标准振动,经过同步采集及频谱分析,可得到在不同频率下相对激光基准的幅相误差.其生成的标准动态信号量值可直接溯源到激光波长,并可对位移传感器实现0～30 μm下的任意间隔的线性校准和1～100 Hz下的动态校准,它还可用于在线传感器的动静态特性的校准.     

位移传感器校准技术研究

介绍了一种直线位移传感器校准装置.该系统以自行研制开发的高准确度单频激光干涉仪为长度标准,通过可编程位移发生装置的配套使用实现了直线位移传感器的校准.     

基于真空环境的位移传感器校准系统精度研究北大核心CSCD

介绍了基于真空环境下位移传感器静态校准系统原理及其精度验证。传统的位移传感器校准装置和方法都在大气环境下进行,影响因素较多,测量精度也不易提高。该装置通过刚性传动装置,使真空中的位移与空气中的位移保持一致,由位移传感器测得空气中的位移值,由单频激光干涉仪通过迈克尔逊光学系统测得真空中的位移,两者之差,即是传感器的示值误差。最后,按照JJF 1305—2011的校准要求,对被测传感器进行了精度校准。     

2m比长仪纳米级精度线间距测量系统的研究

介绍了2 m比长仪系统的组成,对其采用光电显微镜动态瞄准刻线和激光干涉测长原理进行了分析,研究了提高刻线瞄准精度和激光干涉测长精度的方法及利用现代电子技术实现刻线信号和干涉信号自动同步快速处理方法。自动信号处理系统基于FPGA现场可编程电路技术和计算机技术。通过对金属线纹尺测量的实验表明,依据JJG 331—1994激光干涉比长仪检定规程进行实验,2 m比长仪单次最佳刻线瞄准精度优于10 nm(1σ),对其测量的不确定度分析表明,对于测量高质量的高等别线纹尺,其测量不确定度U=（20+40 L）nm（k=2）。     

立式位移传感器校准装置

位移传感器的准确度对保证试验数据的准确性、可靠性起着至关重要的作用,结合工程实际情况研制了一套直线位移传感器校准装置。测试和性能验证结果表明,该装置可以满足一定范围内位移传感器的校准需求。     

拉线位移传感器校准方式研究

根据拉线位移传感器的基本原理和JJF 1305-2011《线位移传感器校准规范》,本文研制了基于双频激光干涉仪的专用校准装置,提出了相应的校准方法,实现了此类传感器的量值溯源,并对其示值误差进行了相应的测量不确定度评定.研究结果表明,该校准装置操作简单、精度高、稳定性好,能满足常见拉线位移传感器量值溯源的需求.     

激光位移传感器校准方法研究

文章分析了常见的激光位移传感器校准方式,基于激光位移传感器的工作原理和JJF 1305-2011,设计了一套校准激光位移传感器的标准装置并研究了相应的校准方法,最后在实验室环境下开展了相关的校准实验及其示值误差的测量不确定度评定.     

2m比长仪测量滑板运动控制系统的实现

分析了2 m激光干涉比长仪测量滑板运动控制系统的实现方法.设计了气液联动控制机构,以气压为动力,利用气液转换器把气压转换为液压来推动活塞杆控制测量滑板的运行速度和方向,将气压控制的响应快与液压控制的速度稳定性高的特点结合起来,并结合电气系统的控制灵活性,构成了电-气-液的多级控制结构.利用多个液压回路管路直径长度的变化控制测量滑板移动的无级调速,实现了测量滑板运动方向、速度、位置的精确控制,测量速度为2μm/s～10 mm/s.系统充分发挥了电、气、液的控制优点,速度/位置控制精度高、运动平稳、可靠性好.     

力传感器动态标定及其精度分析研究

对一种压电晶体力传感器动态标定系统进行了研究。首先介绍了这种动态力传感器标定系统的原理和构成;然后用区间算法分析了标定系统的精度,推导出了标定精度的具体表达式;最后对标定系统进行了大量的实验研究,比较了对标准质量块进行有悬挂和无悬挂安装两种实验方案的效果,研究了系统附加质量随频率变化的特性以及其他安装过程对标定结果的影响。研究表明:有悬挂安装法的一致性较差,对实验结果影响较大,无悬挂安装法的一致性较好;在中低频段,系统的附加质量变化幅度很小,力传感器的灵敏度也较为稳定,在高频段,系统的附加质量随标定频率的增加有显著增加,力传感器的灵敏度也有一定增大。这表明,在较高频带上进行实验时,力传感器的灵敏度有必要进行适当修正。     

利用激光多普勒效应进行电缆动态定长的研究

激光多普勒测速法是一种高精度测速的方法,在测量流体速度方面应用较广,但因测速仪器技术含量高,目前主要靠进口欧美国家的产品,因而成本较高,在电缆、钢材行业应用有限,文章就是欲将激光多普勒测速法向电缆行业推广的一次尝试,对改善我国电缆行业长期存在的定长精度不能达到国际标准、浪费现象严重的现状具有一定的意义.     

激光三角测头的动态仿形跟踪扫描

对非接触式三坐标测量机仿形跟踪快速扫描方法进行了研究,分析了曲面仿形跟踪扫瞄过程中的关键技术。针对基于激光非接触测量的仿形跟踪扫瞄,提出一种确定扫描速度及跟动速度的计算方法。利用该方法对变截面回转体进行测量,其各个径向尺寸精度可达±5μm,且测量速度是接触式三坐标测量机的3倍,验证了该方法的有效性,较好地解决了自由曲面高速、高精度仿形跟踪测量的问题。     

面激光测量传感器快速标定方法

本文提出了一种基于平面靶标的结构光系统参数快速标定方法。该方法基于摄影测量技术,使用编码点制作的平面靶标,由相机获取靶标平面光条图像,根据编码点的图像坐标以及靶标坐标,经过仿射变换和后方交会等处理,可以快速方便的得到光平面标定点的相机坐标,将标定点进行拟合即可完成标定。实验表明,该方法的光平面拟合中误差优于0.07 mm,系统测量精度的平均相对误差优于0.33%,具有较高的标定精度。同时该方法可以实现点、线、面等模式的结构光参数标定,通用性较强,标定效率较高,方法灵活,适合现场标定。     

基于激光扫描的汽车车身测量系统传感器标定的研究

为了在汽车维修中实时有效地测量汽车车身的数据,以便对全程钣金维修作业进行有效的监督和控制,利用4光束激光扫描和特征靶标实现了对汽车车身关键点尺寸的三维测量.从研究车身测量系统传感器的基本构成出发,利用透视变换理论建立了全新的测量系统传感器标定方法,避免了直接求解法中非线性方程的求解,从而确保了测量精度的要求.     

基于激光散射原理的矿用烟雾传感器检定装置

针对亟需矿用火灾烟雾传感器检定装置的需求,提出矿用烟雾传感器的检定方法。根据朗伯比尔定律,将检定装置测量的遮光率推算到1 m厚度烟雾遮光率;运用激光散射测量原理,提高低浓度烟雾的测量灵敏度;采用高速同步触发烟雾传感器和外部光功率计的标定方案,解决无标准烟雾试样的困难。实现一套检定装置,主要由烟雾发生器、激光测量单元、处理电路等组成,具有响应快、测量精度高、灵敏度高等优点,也适用于地面消防用粒子型烟雾传感器的检定和传感器出厂校准。     

激光测速仪校准技术研究

综述了激光测速仪的现有校准方法,提出了采用模拟目标进行激光测速仪校准的新方法,并根据该原理研建了校准装置.经各种校准方法的比较分析和校准试验验证,说明装置校准范围宽、重复性好、通用性好,可以满足激光测速仪的校准需求.