莫尔条纹的微机细分技术

本文提出一种莫尔条纺信号的微机细分方法。它巧妙地将正、余弦信号切换成正、余切信号进行计算机采样、细分，避免了由于幅值波动引起细分误差的敝病；同时，脉冲计数与Ａ／Ｄ采样有机结合，形成细分数和细分精度高，且细分数调整方便、成本低等特点。依此细分原理已成功地研制成光栅数显仪，可它同时进行数显及与其它计算机和ＣＮＣ装置通讯。     

非球面面形检测的特征干涉图数字分析法

对干涉图的数字分析法进行了研究,首先,利用动态条纹扫描技术对干涉图进行数字分析,然后与理论计算结果相比较,从而获得面形误差数据,最后在改进型ＳＰＧ－Ⅱ型激光数字波面干涉仪上进行实测验证,表明其测量精度可达λ／２０（ＰＶ）,对非球面度较小的非球面面形,其检测可通过直接利用标准球面镜作为参考表面在干涉仪上获得“非球面特征干涉图”来实现。     

非均匀莫尔条纹测量

理论上分析了非均匀莫尔条纹的形成,并把它作为一种测量手段,用于实际测量中。     

莫尔条纹技术在微小位移测量中的应用

按照光的直线传播原理，利用光栅栅线之间的遮光效应，推导出了莫尔条纹间距的计算公式，叙述了莫尔条纹测量微小位移的工作原理．并利用莫尔条纹技术设计了两个微小量的测量装置．给出了相应于该测量装置的测量方法，并与常用的测量方法在实验上进行了测量对比．结果表明测量装置结构简单、测量方法简便，测量精度较高．     

基于Mealy状态机莫尔条纹检测系统研究

提出一种嵌入式Mealy状态机实现的莫尔条纹检测方法,在EP2C8Q208芯片上完成了8倍频细分、辨向及计数电路的模块化设计.利用QuartsⅡ软件进行功能仿真与逻辑仿真.结果表明,该系统克服了传统电子细分法中细分、辨向分开带来的弊端,具有同步稳定性好,抗干扰能力强,易于升级修改,可实现较高精度位移测量.

Abstract：

A novel modular design method for Moiré fringes detecting system using the embedded differential Mealy state machine was proposed in this paper. The were accomplished on the programmable device EP2C8Q208.The functionalities were simulated by using QuartsⅡ software. Experimental results show that the system has overcome the disadvantage caused by separate subdivision and recognizing circuits in conventional electronic subdivision method. And it has the following characteristics: high synchronization, high anti-interference ability, quick upgrade and debug. High precision displacement measurement is implemented.     

莫尔条纹数字化细分方法

提出了一种新的数字化细分方法,详细介绍了其原理,设计了相应的硬件电路,并分析了实验结果．     

莫尔条纹的观察与测量

当两块粗光栅以适当的位置放置时,可以观察到莫尔条纹.当移动其一时,莫尔条纹也随之移动,利用此现象可以进行精密测量.利用自制的粗光栅进行了测试,效果较好.介绍了粗光栅的制作方法、莫尔条纹的基本原理与现象,进行了实测数据对理论的验证.     

莫尔条纹信号的快速细分方法

本文介绍了两种莫尔条纹信号的细分方法。这些方法完成细分值计算的速度快并且占用内存少。     

莫尔条纹三维精细测量方法的研究与应用

以微电子基板的三维形貌测量为背景,研究了莫尔条纹精细测量机械量的机理与方法.为微电子基板及其他信息产品(如电视机荫罩)提供非接触、快速和高精度的测量技术.     

莫尔条纹噪声控制及细分精度分析

由于莫尔条纹信号质量直接影响其细分精度,故将神经网络自适应算法用于莫尔条纹噪声控制.用算法的神经网络层实现信号的非线性映射,将滤波步长与信号频率构成函数关系以实现其动态调整,使算法具有自适应性,满足信号的滤波带宽要求.对该算法滤波后的圆光栅莫尔条纹信号进行512倍正切法细分,分辨力达到0.618″,最大累积误差1.236″,信号质量明显改善,细分精度显著提高.实验表明,这种算法滤波效果优于常规算法,作用频带宽,对莫尔条纹线性和非线性噪声具有明显的抑制作用,可为细分提供良好的数据准备.     

用条纹扫描剪切干涉仪测量非球面面形

研制了用于测量光学非球面面形的条纹扫描型棱镜式剪切干涉仪。介绍了该仪器的测量原理、电路和数据处理过程。还推出了二次曲面与最适球面的差值。这样,当最适球面半径与被测件孔径相比很大时不测最适球面半径也可得到被测面相对于设计值的偏差。最后给出了一个非球面面形的测量例。     

锁相式莫尔条纹信号细分方法

简要论述了研究光栅莫尔条纹信号细分方法的意义,介绍了传统的细分方法,对常用的直接细分法、移相电阻链法、幅值分割法、鉴相细分法等的基本原理及主要优缺点进行了分析对比,阐述了传统的锁相细分原理不能直接用于光栅莫尔条纹信号细分技术中的原因,提出新的锁相式莫尔条纹信号细分方法,给出具体的推导过程,论述了该方法的特点,在不需要独立辨向电路的前提下,实现了细分与辨向的统一,为光栅数显装置实现高精度、高分辨率和数字集成化奠定了基础.     

组合测量在莫尔条纹中心亚像素定位的应用

利用Talbot-Moiré技术测量长焦距时,条纹中心的定位精度直接影响条纹宽度或斜率的计算精度.提出采用Canny算子和形态学方法对条纹中心进行像素级粗定位,用高斯曲线对条纹灰度进行拟合对其进行亚像素定位,并用组合测量的方法和最小二乘法来处理数据,减小了随机误差对条纹中心定位精度的影响.经过对光强符合正弦分布的标准条纹的定位,验证了采用本文的定位方法可以减小条纹中心定位误差,从而提高条纹周期的计算精度.并实际测量了光栅的栅距,实验结果再次证明采用组合测量的数据处理的方法可以提高亚像素定位精度.     

次条纹积分莫尔偏折术自动测量位相物体温度场

从理论上论述了莫尔条纹偏折术用于对位相物体温度场的测试原理和方法，以及轴对称温度场的数学再现方法；推导出用于提高莫尔偏折术测量精度的计算方法—次条纹积分法(SIA).SIA的主要思路是在空间域内使用“N段积分法”解调条纹位相，从而扩大计算数据量，实现测量精度的提高．由计算可知，使用次条纹积分法可获得精度优于λ／50的测量结果，远远高于直接测量的测量精度。     

应用环形莫尔条纹检定测角度盘精度

测角度盘是光学测角仪器的基准件，国内外普遍采用“常角法”来检定度盘精度，面常角法中，又以海弗林克法和耶利谢也夫法最为常用。但这两种常角法都存在检测效率低，影响检定精度。本文在分析上述两种常角法的基础上，提出一种应用计量光栅的环形莫尔条纹来检定测角度盘的新方法。     

基于二次莫尔条纹纳米光栅传感器细分电路设计

基于由两组一次莫尔条纹形成的二次莫尔条纹信号,通过对二次莫尔条纹信号电子细分得到纳米级测量精度的计量光栅传感器,从而提高光栅纳米测量的分辨率和精度。     

TMS320LF2407A在莫尔条纹的新型细分方法中的应用

在数字化转台伺服系统中,常用的位置传感器是光电轴角编码器。传统的位置测量系统,是通过对其莫尔条纹的细分,及对精粗码的校正,来达到高精度位置测量的要求。本文提出了一种新型的细分方法,它充分利用TMS320LF2407A运算速度快、处理数据能力强的优点,通过对计数器内数据的计算,达到了对电机运转过程中实时位置测量的目的,其测量精度(即最小分辨率)由所选DSP的运算速度决定。该方法避免了机械上对精码的刻划、电子学上对精粗码校正及A/D转换等误差对细分结果的影响。实践证明该方法简单、便于操作、可移植性好,对编码器技术指标的提高具有较强的实用价值。