基于线性化技术的渗透压摩尔浓度测量系统

在冰点下降原理基础上,研究了渗透压摩尔浓度测量系统测量过程和参数设置问题。应用100μA恒流源供电方式法和二阶范数最小二乘法曲线拟合算法相结合,提出了NTC热敏电阻器线性化新方法,建立了NTC热敏电阻器的Matlab修正模型,实现了NTC热敏电阻器线性化处理。在此基础上,采用高分辨率A/D进行模拟信号转换,完成了渗透压摩尔浓度测量系统的设计。经实验验证,测量精度为±1 mmol/kg(≤500 mmol/kg)或RSD≤±0.2%(>500 mmol/kg)。     

应用于短脉冲激光加工的自动调焦系统

针对现有的纳秒脉冲激光微加工系统,设计了基于图像处理的自动调焦系统.从焦点检测的历史背景出发,结合光学的成像原理,提出了以图像梯度为对焦评价函数的自动调焦技术.把此自动调焦系统应用于原系统中,形成了以控制单元、激光器、机械结构和光路系统为主要组成部分的纳秒脉冲激光微加工系统.通过对加工实验效果和对焦评价函数曲线的对比分析,证实了此调焦系统适用于短脉冲激光加工,从而有效地提高了系统的加工精度和效率.     

基于隧道效应的纳米级振动检测及测量

扫描隧道显微镜是高精度纳米级表面测量仪器,由于扫描隧道显微镜工作时的隧道间隙在几个纳米左右,外界任何微小的随机振动传递到仪器都会对测量结果产生影响,失去被测物表面的特征信息.因此,研究微振动,特别是低频纳米级振动在隧道状态下对隧道间隙的影响具有很重要的意义.实验表明,实验系统在隧道状态下对纳米级振动有很好的幅频响应.     

纳秒激光微加工系统的实现

介绍了自行设计的纳秒激光微加工系统的组成和结构,各个部分的功能作用和工作原理,以及基于DSP和FPGA的硬件电路设计.分析了脉冲重复率、激光能量以及二维运动平台速度等参数对加工效果的影响,优化改善了脉冲式激光与二维平台运动的配合.整个系统结构简单,控制方便,稳定可靠,实现了高效率高精度的微加工.     

基于分形小波变换的MEMS动态模糊图像亚像素检测技术

基于机器微视觉的微机电系统（MEMS）动态测试系统,提出了一种分形小波变换亚像素检测技术提取MEMS运动轨迹算法.该算法结合电耦合器件（CCD）成像机理,利用图像的分形参数进行随机分形插值对图像边缘进行重建,通过小波变换实现重建后图像亚像素精度的边缘检测.在连续光照明条件下,对MEMS平面微运动模糊图像进行检测处理,提取和分析了MEMS运动轨迹.将该方法和在频闪条件下测得的MEMS器件的平面微运动幅值的结果进行了比对分析和讨论.由实验结果可以看出,本方法有较高的测量精度,其测量绝对误差小于0.02像素.     

MEMS显微干涉测量系统中相移器性能的研究

显微干涉测量方法是一种被广泛使用的高精度表面测量方法,其中相移器的性能直接影响到系统测量的精度.对MEMS测量系统中使用的压电陶瓷相移器的主要误差源,包括迟滞、非线性和蠕变等进行了分析,并对开环条件下的相移器运动进行了标定.实验分别在开环和闭环条件下测量了经过NIST认证的标准44 nm台阶,说明了两种条件下的测量精度,10次测量的平均值分别为41.34 m和43.24 nm,标准偏差分别为2.08 nm和0.41 nm.     

组合坐标法精确测量微纳米台阶样板高度

微/纳米级台阶高度的精确测量是纳米计量技术领域中重要的研究工作.文中提出了一种以精确定位为前提的多区域坐标组合台阶高度测量法,应用纳米三维测量机实现了标称高度1 mm的微/纳米级台阶样板高度的精确测量.结合实验数据,对影响测量结果的环节进行了分析,确定了影响测量结果的主要因素,并阐述了相应的解决办法.该技术内容对研究台...