旋光法测量波片位相延迟量

在对波片延迟量的测量中常因光源起伏影响测量精度，出现较大的测量误差.为了避开光源强度起伏的影响，提高系统的测量精度，减小测量误差，作者用两个标准λ/4波片与待测波片组合，使其满足一定条件等效为旋光器，搭建了一套测量系统，用角度测量替代对光强的直接测量.实验表明，该系统可有效避免光源强度起伏对测量结果的影响，测量精度可达0.5°.与传统测量方法相比，该测量系统具有构造简单，不受光源起伏影响，以及测量精度高等特点，是一种便捷有效的测量方法.     

光照度对光纤环绕制图像清晰度影响分析

在视觉测量技术中光照度是照明系统中的一个重要参数,选取合适的光强对视觉测量系统至关重要。为了进一步确定光纤检测系统的最佳光强,将针对不同光强对图像质量及系统的检测精度产生影响展开研究。首先通过调制光源电源模块产生十种不同的光照度,然后利用五种清晰度函数分别评价各个光强下采集光纤环图像的清晰程度,并计算每幅图像中对应点的光纤直径测量误差以确定检测精度。实验结果显示:当光通量为200 lm时,图像的清晰度最佳,系统的检测精度最高。研究通过优化光照度有效地提高了系统的精度,同时为搭建视觉测量系统时选择合适的光照度提供了一定的参考价值。     

光纤电压传感器光路系统误差分析

研究了光纤电压传感器光路系统中光源、光纤、电光晶体和光电探测器对测量误差的影响．结果表明。采用谱线宽度窄、温度漂移小的光源,可减小电光效应的相位延迟误差;采用单模光纤有利于提高信噪比;采用多次提拉的纯净BGO晶体,可抑制双折射的影响;采用暗电流小、线性度好的光电探测器,有利于减小传感器的漂移,改善传感器的线性度．     

光纤电压传感器光路系统误差分析

研究了光纤电压传感器光路系统中光源、光纤、电光晶体和光电探测器对测量误差的影响结果表明,采用谱线宽度窄、温度漂移小的光源,可减小电光效应的相位延迟误差;采用单模光纤有利于提高信噪比;采用多次提拉的纯净BGO晶体,可抑制双折射的影响;采用暗电流小、线性度好的光电探测器,有利于减小传感器的漂移,改善传感器的线性度．     

基于差动共焦的并行三维形貌检测系统的研究

为提高并行共焦检测系统的测量精度和分辨率，基于差动共焦原理，提出了一种全场非扫描三维形貌检测系统．该检测系统利用微透镜阵列产生的二维点光源阵列来实现并行全场共焦探测；反射光路采用差动设计，使用两个CCD同步测量离焦光斑强度信号。通过使用光斑光强差动算法，可以有效抑制光源的噪声和漂移对测量结果的影响；利用差动共焦特性曲线中的线性关系，实现在较大采样间距下获得较高的轴向分辨率。实验证明该检测系统是可行的。     

利用可调偏振干涉滤波器监视DWDM系统光源波长变化

提出利用钒酸钇晶体偏振干涉滤波器对密集波分复用光通讯系统信道光源 (分布反馈激光器 )的波长漂移进行监视 .由于通过改变钒酸钇晶体的温度可以移动滤波器透射谱的峰值位置 ,因此该方法可以实现无盲区波长监视 .在实验中 ,保持滤波器的光强透过率不变 ,通过测量相应的滤波器温度改变 ,取得了 0 .0 2nm的波长监视精度 .     

基于磁光调制及基频信号检测的高精度波片测量

为提高波片相位延迟量的准确性,提出了一种基于磁光调制的波片相位延迟量测量方法.在标准1/4波片和检偏器之间插入磁光调制器,调整元件转角使出射光强只剩下偶次谐波成分,利用该特性,通过检测基频成分的残余量而非整个光强信号来进行波片相位延迟量的精密测量.利用琼斯矩阵推导了相应的理论公式并建立了波片测量系统,误差分析表明当环境温度变化范围为0.1℃时,系统测量不确定优于5',对1/2波片和1/4波片的重复测量实验表明测量标准偏差约为2'.      

波片相位延迟量的四步移相法测量

基于波片的密勒矩阵和斯托克斯矢量推导出了测量波片相位延迟量的通用表达式,并在此基础上提出了在光路中分出校正光束的四步移相法.该方法在测量波片的相位延迟量时无需知道波片光轴的具体位置,并可以平衡掉激光光源的波动,从而消除了光源的不稳定给测量结果带来的误差,同时该方法简化了测量过程,提高了测量精度.     

曲面切槽晶体单色器设计

讨论了曲面切槽单色器的工作原理，并依据合肥光源上的XAFS光学参数，设计加工出晶体的切槽曲面，测量了曲面的形位误差，进而分析了曲面加工、定位误差以及入射光的束宽对单色器分光性能的影响．在测量所得的加工误差下，考虑由于束流宽束给衍射性能造成的影响，计算了实际晶体相对于理想晶体的理论衍射效率．计算结果证明该晶体单色器完全适用于合肥光源的XAFS光晕系统．     

考虑测量噪声的传感器动态测量误差补偿

在传感器的输出端串接一个动态补偿环节，改善传感器的特性，补偿动态测量误差．其本质是一个带通或高通滤波器，在补偿测量误差的同时，会引入严重的高频噪声干扰，影响测量系统的精度．为了解决这个问题，研究了一个在噪声环境下，改善传感器动态特性的新方法．该方法采用试验数据，通过系统辨识的方法得到补偿环节系数，消除测量误差．同时，采用多项式预测滤波和中值滤波相结合的方法减小测量系统的噪声．最后，通过对热敏电阻动态测量误差的补偿，验证了该方法的有效性．     

基于单片机STC89C51设计的超声波测距仪

介绍了一种基于单片机STC89C51的超声波测距系统,重点阐述该系统的硬件电路设计和软件设计,并利用温度检测电路有效消除了环境温度变化对传播速度的影响;在数据处理方面,利用最小二乘法得出实际值与测量值之间的补偿公式,从而使系统的测量误差进一步减小;在盲区消隐方面,通过在软件上采用延迟接收技术,有效消除了串绕信号,进一步提高了检测的精度及灵敏度。     

单片机AT89C2051在超声波测距系统中的应用

介绍了一种基于单片机AT89C2051的超声波测距系统,重点阐述该系统的硬件电路设计和软件设计,并利用温度检测电路有效消除了环境温度变化对传播速度的影响;在数据处理方面,利用最小二乘法得出实际值与测量值之间的补偿公式,从而使系统的测量误差进一步减小;在盲区消隐方面,通过预置触发器,并在软件上采用延迟接收技术,有效消除了串绕信号,进一步提高了检测的精度及灵敏度.     

基于双液晶相位延迟器调制的偏振光源

针对常规偏振发生器中机械转动带来系统误差大的问题,提出了基于双液晶相位延迟器调制的偏振光发生系统,该系统由偏振片结合两片液晶相位可变延迟器(Liquid Crystal Variable Retarder,LCVR)组成.利用液晶相位可变延迟器的电控作用,计算机控制双LCVR延迟量的不同组合,实现对入射光波偏振态的调制.通过对Stokes参数定义中的6种特定偏振态的测定,验证了此方案的可行性,偏振度的精度可达千分之一,可为系统定标和测试提供更加精确的偏振光源,并能大幅提高偏振测量系统的精度、节省实验时间.     

基于数字差动组合式测量法的微摩擦性能测试

在微观领域的滑动摩擦性能测量中，基于一种新的数字差动式测量原理，利用顺、逆时针时独立测量出的拉力，在计算时使这两个测量结果相减，从而使测量过程中的各种等值误差相互抵消．因此，在理论上消除了这些测量误差对最终结果的影响．在实际应用中，该原理能明显减少温度漂移等误差因素对测量结果的影响，显著提高测量系统的重复性．     

双通道互谱声强测量时不同步采样造成的测量误差及修正方法

本文讨论了双通道互谱声强测量时两通道不同步采样造成的相位失配误差；导出了由此而引起的声强测量误差；推导了声强测量时测量系统的误差特征函数，并给出了使用误差特征函数修正该测量误差的方法．实验结果表明，在两通道间不同步采样时，所产生的声强测量误差可以用误差修正的方法加以消除．修正后声强测量结果的精度令人十分满意．     

基于光纤传感技术的电接点温度在线测量系统的研制

提出一种用于电力系统电接点的温度在线测量系统.该系统主要由宽带光源、光纤温度传感器、光纤滤波器、信号处理与放大电路和显示电路组成.利用螺旋液晶螺距对温度变化敏感的特性,将螺旋液晶填充到光子晶体光纤形成光纤温度传感器,温度变化引起最大反射光强点波长的变化,利用液晶螺距与温度之间的关系,实现接点温度的实时测量.本测量系统具有高电绝缘和抗电磁干扰等优点,特别适合于电力系统中电接点的温度在线检测.     

基于蒙特卡洛反演的热探针导热系数测量方法

基于热探针导热问题微分方程的精确解,提出了利用蒙特卡洛反演测量导热系数的方法．该方法充分考虑探针热容和直径的影响,在较短的测量时间内不需要对实验点进行任何取舍,就能准确得出待测样品的导热系数．测量结果表明,采用该方法对于水、甘油、硅油以及无水乙醇的平均测量误差约为0．8％;其中对于无水乙醇这类很难用热探针方法准确测量的液体,其测量误差也在1．5％以内,测量精度明显高于传统的热探针方法．利用该方法测量了不同体积浓度下碳化硅（SIC）纳米颗粒悬浮液的导热系数．     

SLD光源谱型对光纤陀螺精度的影响

光纤陀螺仪的精度受到Sagnac相位差测量精度的限制,因此,减小相位差测量误差至关重要。通过相干函数,研究了SLD光源光谱形状及其纹波对光纤陀螺仪精度的影响,并结合实际情况进行了验证,最后给出了光纤陀螺对光源光谱的要求以及光源确定情况下陀螺的设计方向。     

面曝光3D打印机光强检测补偿系统研究与实现

针对面曝光3D打印设备投影仪光强分布不匀的问题,提出了一套完整的修正方案,通过在上位机软件中添加灰度掩膜的方式实施光强补偿。利用紫外光传感器、Arduino控制板、步进电机等搭建自动化数据采集设备;设计算法剔除测量误差,提升传感器测量精度至±10-5 W/cm2。本系统可根据传感器反馈逼近直接获取离散的补偿掩膜灰度数据,建立灰度分布数学模型并利用Qt setPixel函数完成掩膜绘制,在简化计算、提高校准效率方面效果显著。经仪器检测及实际打印验证,提出的投影仪光强检测及补偿方案能够有效消除数字投影仪光强分布误差,将所测投影仪光强极差由5×10-4 W/cm2缩小至5×10-5 W/cm2以下。对于文中选用的树脂材料,可在0.1mm成形精度等级降低投影仪光强不匀造成的负面影响。     

无线声表面波传感信号的正交采样处理

声表面波(SAW)延迟线型无线传感器测量系统中，信号在反射栅上的延迟时间随着被测量的变化而发生改变．如何提取回波信号上的延时信息是提高传感器精度的关键．理论分析和实验都表明，以往采用的相干I、Q解调测量相位方法存在着较大的相位测量误差．为进一步减小这些误差，引入了基于多相滤波的正交变换方法对无线SAW信号进行检波处理，在数字域中实现整倍抽取和延迟校正滤波，实现信号的正交采样．仿真和实验结果表明，正交采样法能够消除模拟解调所带来的误差．这种方法既提高了相位检测精度．也保证系统容易实现．最后，给出了测试系统的硬件实现方案．