基于DSP的宽动态范围莫尔条纹计数与精密细分技术

为莫尔条纹的计数与细分提供了一种基于DSP(数字信号处理器)的高速软件解决方案。它能有效的解决传统系统中计数电路与细分功能不能无缝匹配的问题,提高测量的准确性。由于采用了高速信号处理和闪烁采样技术,采用该方案的系统能处理宽动态范围的莫尔条纹信号。提供的实例能对从直流到1MHz的莫尔条纹信号进行计数与细分,对于1μm光学分辨率的光栅测长系统来说,其相应的最高测量速度为1000mm/s,细分步长可以达到nm级。     

纳米级位移分辨率双光栅系统的多普勒分析

使用多普勒理论分析了一种典型的具有纳米级位移分辨率的双光栅测量系统.在以往的文献中,只是简单的列出光栅系统的位移测量公式,对系统的工作原理分析避而不谈.文中首先给出了系统的光路结构,分析了光栅的衍射序列,然后对光束入射和出射光栅的多普勒效应进行了数学建模,得到了最终的位移测量值与光学莫尔条纹之间的关系.最后分析了参考光栅的作用,并给出了这种系统的特点.     

光电六维振动位移传感器的设计

根据光学反射原理，采用光线转换器件和六个线阵CCD光电探测器件，设计了一个六维振动位移测量传感器系统，讨论了六维振动位移的同步测试问题，该传感器系统采用新颖的光线转换器件被物体的位置信息转化为投影光曲线的形状信息，线阵CCD器件将光线位置信息转化为电信号，由数据采集板送往计算机处理，得到被测物体的位移信息，该系统采用了新型的光线转换器，无需复杂，精密的光学系统，即可进行一定范围内的六维位移测量。     

基于LabView的激光振动位移测试系统设计

为了准确快速地检测大批量转轴的质量是否合格,分析了目前企业大量使用的接触式测试系统存在的问题和不足,提出了一种基于激光测距传感器的非接触式的测试方法。着重对测试原理、基于USB数据采集技术的硬件系统构成及基于LabView虚拟仪器的应用软件设计进行了阐述,经现场实际运行情况表明,该系统稳定可靠,便于工人操作,具有较强的推广应用的意义。     

光栅位移传感器在高压开关机构位移测量中的应用

针对高压开关机构位移测量,采用计量光栅位移情感嚣,根据莫尔条纹原理测量机械位移,进而通过高速ADC进行数据采集,利用DSP采进行信号处理;同时提出了一种新的位移测量方法,可以完成高速鉴向和计数测量.与老式的测量方法相比,大大提高了精度.     

空间精密位移信号软细分方法研究

为了解决高精度数控装备对位移传感器高分辨力反馈的需求,本文提出通过对空域信号特征的分析,从时空变换理论模型的角度去研究位移测量问题;利用光栅周期性栅线作为等空间位置触发位置采样建立空间序列模型;通过对光栅莫尔条纹信号自适应预测细分模型阶数与系数估计算法完成光栅莫尔条纹信号细分。实验结果证明此方法可以实现光栅莫尔条纹400倍细分,细分精度优于信号周期的±1%。此细分方法利用光栅刻划精度,信号细分精度与光栅信号波形质量无关,在不增加硬件的条件下实现光栅莫尔条纹精密细分,具有重要实际应用价值。     

一种新的位移测量方法及其在电磁振动系统中的应用

文中介绍了一种新型大位移测量方法,并详细介绍了其在电磁振动系统中的应用。     

基于激光位移传感器的蜗轮蜗杆精密测量

在分析现有的蜗轮蜗杆测量技术特点的基础上,提出一种基于激光位移传感器的蜗轮蜗杆非接触式测量方法与对应的齿廓形状、齿距偏差算法。构建蜗轮蜗杆综合测量装置,实现非接触式数据的采集,通过建立蜗轮蜗杆的理想齿廓模型与采集点拟合的平滑曲线相对比分析,得到齿廓形状和齿距偏差。该方法可以有效简化蜗轮蜗杆的测量过程并提高测量精度和效率。     

位移振幅精确测量方法研究

根据实际工程需要 ,提出了基于计算机测试系统中 ,在采集振动加速度信号的基础上 ,精确测量位移振幅的方法。并介绍了如何在LabVIEW环境中开发位移振幅测量应用程序。     

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。     

基于DSP的高精度位移测量系统的研制

在对现有细分方法研究分析的基础上，采用正交脉冲四细分与合成函数细分相结合的方法，设计并实现了一个完整的线位移测量系统。该系统采用TMS20F812DSP为处理控制单元，利用处理器芯片内部集成的正交编码脉冲单元（OEP）对整形后产生的脉冲信号进行4细分辨向；同时利用处理器集成的ADC模块采样原始信号，用软件完成合成函数细分算法，并在LED上显示结果。实验表明，该系统能将传感器精度提高200倍。     

基于DSP的高精度位移测量系统的研制

在对现有细分方法研究分析的基础上,采用正交脉冲四细分与合成函数细分相结合的方法,设计并实现了一个完整的线位移测量系统.该系统采用TMS320F2812DSP为处理控制单元,利用处理器芯片内部集成的正交编码脉冲单元(QEP)对整形后产生的脉冲信号进行4细分辨向;同时利用处理器集成的ADC模块采样原始信号,用软件完成合成函数细分算法,并在LED上显示结果.实验表明,该系统能将传感器精度提高200倍.     

高精度测量的被动隔振研究

随着精密测量设备的快速发展,对其隔振系统的要求也越来越高。隔振系统也越来越显示出其重要性。许多精密设备所达到的分辨力被周围环境的振动所限制,没有一个好的隔振系统,测量过程中任何精密动作都难于实现。本文对常用的被动隔振系统进行了分析,以恒温恒湿工作腔体内工作台为隔振对象,设计了一两级隔振系统,并进行了MATLAB仿真分析。     

基于机器视觉的大柔性结构振动位移测量

针对空间大柔性结构受到扰动后所产生的低频率、大幅值振动变形难以测量的问题,利用基于机器视觉的结构振动位移测量方法对此类结构的振动位移进行了测量,并识别了结构的动态特性。首先,理论分析了传统的对加速度信号直接积分获得位移的方法存在低频噪声被放大的问题并进行了实验论证;然后,研究了基于机器视觉的结构振动位移测量方法,进行了方法精确度与有效性的实验验证。实验中采用数码相机作为视觉传感器,对采集的结构振动视频进行图像处理,采用数字图像相关方法提取每帧图像特征点的位置信息,应用亚像素定位方法改进测量精度。将视觉位移测量方法获得的结构固有频率与加速度数据求得的结构固有频率进行比较,验证了基于机器视觉的振动位移测量方法在大柔性结构振动位移测量和动态特性识别方面的应用有效性。     

应用于精密测量的高性能隔振平台的研制

随着传感器技术的发展和测量方法的改进,各种精密测量仪器的性能得到了很大的提高,但是振动干扰很大程度上限制了精密仪器的性能发挥,尤其在各类高分辨率测量场合和超精密加工制造过程更是如此。本文设计了以空气弹簧为主要元件的隔振平台,并对隔振平台的性能进行了测试,实验证明该隔振平台可以有效地隔离和减小外界振动的影响,满足精密测量的性能要求。     

超声波精密直线位移机构的设计

阐述了由纵弯振子驱动的超精密直线位移实验平台,在实验平台上安装了微动机构,其位移通过高精密的传感器进行检测.通过纵弯振子直线型超声波电动机的驱动原理及结构特点,分析了预压力和激振频率对其性能的影响.提出了通过控制微型滑块的运动实现更高精度定位的方法.