基于激光自混合干涉法的微振动测量

激光自混合干涉法由于其测量精度高、光路简单、准直性好等优点,十分适合于微小振动的测量.然而在测量微振动时,由于被测目标振幅微小且大多情况下其表面反射系数很低,造成测量信号的幅值较小以及光反馈导致的信号波形倾斜不明显,给测量信号解调带来了很大难度.在自混合干涉光路中添加一个预反馈镜,构成带预反馈的干涉光路系统,可将测量信号增强2~4倍.同时,推导"基频-极值点判定算法"的频率幅值解调公式,建立了模型算法,实现自混合干涉信号的解调.理论分析和实验表明,频率测量的误差小于2.5%,振幅测量的误差小于5%.      

微型光纤加速度计系统研究

光纤加速度计作为新型光纤传感器的一种,在高精度测量领域中有着不可替代的作用.实现光纤加速度计信号的解调,对于进一步提高传感器测量精度以及实用化都有着重要的意义.光源调频相位生成载波技术(PGC)常用于干涉型光纤传感器的信号解调,为了实现整个光纤传感系统的小型化,提高数据处理速度和解调精度,设计制作了应用于盘式光纤加速度计数字解调系统,系统以DSP和FPGA数字系统作为解调硬件电路的核心,实现对微型盘式光纤Michelson干涉仪相位信号检测.实验结果表明,微型盘式光纤加速度测量系统对微小振动信号检测有着很高的灵敏度,是高精度测量领域中的一个重要研究方向.     

振动干涉计量的一种方法

本文介绍测量物体振动的一种新方法。该方法由相干光源照明相位板,在空间产生恒定干涉场,将振动物体置于干涉场中,记录下带有物体振动信息的干涉条纹。根据此干涉条纹可定量分析物体振动的振幅。理论分析与实验结果相符。     

实时测量表面形貌的正弦调制半导体激光干涉仪

设计了一种实时测量表面形貌的正弦相位调制半导体激光干涉仪,对其抗干扰的实时测量原理进行了分析．在该正弦相位调制干涉仪中,利用高速图像传感器探测干涉信号,该干涉信号通过信号处理电路实时鉴相得到被测表面所对应的相位分布,即可实时获得待测量物体的表面形貌．在实验中,测量了楔形光学平板的表面形貌,测量点为30×30个,测量时间小于10ms,重复测量精度为4．3nm．实验结果表明该正弦相位调制干涉仪的有效性．     

基于LVDT传感器的轴径在线测量系统

为实现对轴径的准确测量,本文研究了一种基于线性可变差动式变压器(LVDT)的轴径测量系统。该系统由LVDT传感器、激励信号发生电路、信号调理电路,单片机最小系统、高精度AD采集电路、存储与显示模块等组成。可根据测量结果由单片机控制步进电机实时的驱动送料及分选机构,实现对不同尺寸的轴径在线测量与分选。实验结果表明,该系统可测量1～10cm范围内的轴径,测量误差在2%之内,具有快速、稳定的特点。     

光纤激光干涉测速

为了测量运动物体的速度,基于多普勒效应构建了光纤速度干涉仪.系统由光源发射器与接收器、非对称马赫-曾德尔光纤干涉仪、光电接收系统、数据处理4个部分组成.光电接收探测器采集不同时刻运动物体的反射光波形成的干涉条纹,通过对数据进行分析和计算,获得运动物体的运动速度和加速度剖面.在霍普金森杆测量实验中,为获得具有良好对比度的干涉条纹,激光光源谱带宽应优于50kHz,功率稳定度为0.07dB,测速范围和测量精度由光纤干涉仪的延迟光纤长度决定.干涉仪的标定可通过测量延迟光纤长度为100m时的条纹常数来实现.测量结果表明,由干涉信号求得的膛口速度和由光触发脉冲求得的膛口速度之间的误差在1‰以内.     

基于转速测量的电机保护器的设计

通过霍尔开关,将电机的转速信号变换为脉冲信号,以AT89S51单片机为控制器,采用同步法对电机的转速信号进行频率测量,使测量频率的相对误差与被测信号频率的大小无关,提高了被测信号频率的测量精度.通过测量电机转速实现了电机保护,此方法具有可靠性高、抗干扰能力强、测量速度快、测量精度高,电路简单、成本低,安装、使用方便等特点.     

基于CCD的实时成像与微小尺寸测量系统的设计

设计了一种基于CCD的实时成像与微小尺寸测量系统,该系统由CCD摄像头、视频解码芯片、FPGA、USB芯片和上位机组成.用FPGA控制视频解码芯片获取CCD摄像头采集的光学信号,通过USB传给上位机,利用多线程技术实现控制命令的发送、图像数据的接收、处理和显示,以及微小尺寸的测量.结果表明:经过多次测量实验得到系统误差不超过3μm,满足测量精度要求;通过选用不同分辨率的CCD,可以实现不同精度的微小尺寸测量.此外还对双棱镜干涉实验所形成的干涉条纹间距进行了测量,验证了系统的功能.     

一种新型触针式曲面形貌测量系统

介绍一种用于曲面形貌特性的测量－分析系统，在触针技术的基础上，采用激光－光栅干涉和散斑干涉条纹微机细分技术并利用计算机图形学原理，解决高精度曲面表面形貌测量问题，讨论了系统工作原理、光电信号处理、软件设计及曲面数据处理模型，给出了初步实验结果。