基于DSP的数字位移测量技术

介绍了用TMS320C54x信号处理器和光栅位移传感器设计一种智能测量仪。利用光栅传感器把位移转换成电脉冲的特点,同时利用DSP信号处理器的高速度、高性能和高集成度的优点,阐述了该测量仪的测量原理、方案实现和软件设计。主要用于位移测量与光栅尺配套。     

基于AT89S51单片机的光栅智能测量仪的设计

本文介绍了用AT89S51单片机和光栅传感器设计一种智能测量仪。利用光栅传感器把位移转换成电脉冲的特点,同时利用AT89S51单片机的低功耗、高性能和高集成度的优点,阐述了该测量仪的测量原理、方案实现和软件设计。主要用于与光栅尺配套进行位移测量。     

动态零位触发器设计研究

本文介绍了圆光栅动态角度测量中的瞄准指示装置--动态零位触发器,基于双光束干涉原理,采用了两个性能参数严格相同的道威棱镜镀膜胶合作为分光棱镜.介绍了动态零位触发器设计中应该注意的问题.并结合圆光栅测角仪进行了实验研究,对23面正多面棱体进行了角度测量,和中国计量科学研究院的检定结果进行比较,说明此系统具有良好的测量精度和测量的重复性,以及设计的合理性和可行性.     

基于透反式二维绝对零位光栅的光刻对准技术

在二维零位光栅原理的基础上提出了一种透反式二维零位光栅系统,从理论上分析了系统的可行性,并进行了对准性能的试验.实验数据表明透反式光栅系统比一般的光刻对准技术的对比度更强,判别零位的性能更好.该系统作为一种新型的掩模-硅片对准技术,应用于光刻机中可获得优于20 nm的定位对准精度.     

一种新颖的三维零位标记

提出了一种新颖的三维零位对准标记.采用特殊编码的平面零位光栅通过分束棱镜成像在两个相互垂直的平面内,通过调节保证两平面在共有方向的零位重合,从而在三维空间内形成一个完善的X-Y-Z方向的原点重合的绝对坐标系,克服了现有技术只能进行一维或二维平面定位而不能实现在三维坐标系上进行绝对定位的缺点.这种三维零位标记系统简单,可以实现纳米级精度的三维绝对零位.     

高精度长光栅动态检测的新方法

根据双频激光干涉测量原理，针对进口设备HP5528激光干涉仪不能进行动态检测的缺点，提出了一种改进HP5528激光干涉仪并实现高精度长光栅动态检测的新方法，论述了长光栅长度误差的检测和长光栅莫尔纹信号质量的检测，其中包括激光信息处理、信号采集、计算机接口和算法。该方法不仅可以检测光栅尺的精度，还可以通过信号分析了解光栅尺制造过程中的误差源对光栅尺制造精度的影响，也可以实现对磁栅、线纹尺等长度计量元件进行高精度动态测量。     

高精度平面光栅尺测量系统减振技术研究

高精度平面光栅尺测量系统的测量精度直接影响浸没光刻机硅片台的定位精度和稳定时间.考虑到安装在平面光栅尺载体上的平面光栅尺因其载体固有频率较低,易受到主基板残余振动和高速硅片台气压扰动而产生振动,因此研究平面光栅尺载体的减振技术意义重大.文中阐述了一种新型平面光栅尺载体减振方法,围绕热解耦技术和粘滞阻尼吸振技术,进行理论建模、仿真分析和测试评价.结果表明粘滞阻尼器和柔性结构并联系统可以显著改善平面光栅尺载体结构动态特性,提升平面光栅尺测量系统的测量精度及缩短硅片台的稳定时间.      

扫描探针显微镜漂移的定量测量方法

对扫描探针显微镜(SPM)仪器漂移的定量测量的几种方法进行探讨,提出应用二维零位标记进行漂移测量.分析比较使用普通样品、周期二维光栅、二维零位标记和原子光栅在测定仪器漂移中的优缺点.结果表明:应用二维零位标记的测量技术对探针与样品形貌耦合引起的图像误差不敏感,漂移测量范围不受光栅单元尺寸影响.该方法优于采用普通样品和规则周期的二维光栅样品的方法,而应用原子光栅可以预计达到亚原子量级的超高精度的SPM漂移测量.     

基于CMOS图像光栅传感器的位移测量系统的实现

目前在科技研究、工业生产等各行业中,对于位移的高精度测量都是不可或缺的。利用光栅传感器完成测量是目前的主要方法。光栅传感器利用光电转换的原理将位移转换为电信号,该信号经过整形、细分后输出给后级电路完成对信号的处理,最后得到位移大小方向。本文在分析光栅传感器工作原理的基础上,提出借助CMOS图像传感器代替传统的硅光电池检测莫尔条纹,完成信号的细分,实现对位移的高精度测量。文中介绍了整体电路的设计和单片机系统的硬件及软件流程。     

基于光栅的光电测长的原理

光电测长仪是一种增量式编码器 ,是利用光栅尺形成的莫尔条纹 ,通过光电转换、辨向和细分等环节实现数字计数测量。文章介绍了光栅式光电测长仪的工作原理。     

基于温度积分方法的大型数控机床光栅定位热误差建模及实时补偿

为了提高大型数控机床的光栅定位精度,提出了基于热特性分析的光栅定位热误差建模理论及补偿方法.阐述了光栅受热膨胀产生热伸长从而导致定位偏差的机理,并对光栅定位误差产生的影响及表现形式进行了说明.建立了光栅热伸长量和温升量的线性关系表达式.在光栅尺上均匀布置多个温度传感器,实时采集光栅尺多点温度,通过插值运算,拟合出光栅尺各点的温度值.由于在机床运动过程中,光栅尺各点的温升量不尽相同,采用对光栅尺各点温升量积分的方法,求出光栅各点热伸长量,建立了光栅定位热误差模型.利用自主研发的数控机床误差补偿系统,应用光栅定位热误差模型,对落地镗床TK6920进行光栅尺定位热误差补偿.结果显示:光栅定位热误差模型对运动过程中的光栅定位误差进行准确的预测,补偿后残差控制在15μm以内,定位精度提升90%以上,显著提高了光栅的定位精度.     

长光栅位移传感器及测量系统

0 前 言 精密计量长光栅为核心的光栅精密位移传感器是高技术领域中迅速发展的新兴技术。它涉及光学、精密机械、微电子技术、感光化学等多门学科领域中有关理论和应用研究的综合技术。 重庆大学自60年代开始研究长光栅技术以来,于1976年、1981年、1987年多次取得光栅技术的科技成果,已设计研制成功了具有国内外先进水平的制造高精度零位长光栅的成套设备。我校首创动态同步刻划零位光栅的工艺方法,研究成功的高精度绝对零位长光栅及其     

光栅测量数据采集系统在ARM中的应用

光栅测量定向管内径系统作为多管火箭炮静态参数测量系统的一个子集,其高精度、高稳定性是保证测试指标的重要前提。本文通过引入光栅尺和ARM7TDMI,阐述了一种在32位系统中集成测量要求高的数据采集和数据处理的实现方法。     

基于Flash模拟数控原理的教学探索

本文讲述了用Flash模拟数控原理与系统的相关结构的全部内容，主要是数控车床刀架的换刀、光栅的工作原理、步进电机的结构、机械准控停、轮廓插补、光栅尺等结构的动画制作过程，为数控原理课程的教学探索了一条行之有效的方法。     

弹芯激光检测技术

针对弹芯的结构特点和检测要求，根据光三角测量原理、激光扫描测量原理、CCD摄像原理，光栅位移测量原理的非接触检测方法，对弹芯尺寸自动测量仪进行了总体设计，其中包括激光扫描系统、激光光三角测头系统、CCD摄像系统、光栅位移测量系统、精密机械系统、计算机控制和数据处理系统等。     

基于频率调制二元编码光栅相位测量剖面术

分析传统的频率调制正弦光栅用于3步相移相位测量剖面术时,系统非线性对测量精度的影响,提出采用二元频率调制光栅,提高3步相移相位测量剖面术计算绝对相位测量精度的方法.完成了分别采用传统正弦频率调制光栅投影和基于Floyd-Steinberg二元编码频率调制光栅投影的相移剖面术的绝对相位计算结果对比.结果表明,采用正弦频率调制光栅模板的3步相移算法对系统的非线性敏感,而二元编码频率调制光栅模板既保持了利用单组条纹投影就可计算条纹绝对相位的优点,又不受系统非线性的影响,大大提高了基于频率调制光栅的相移剖面术的测量精度.计算机模拟和实验验证了所提方法的有效性.     

浮标式气动量仪测量装置的分析

本文主要介绍了气动测量的基本原理，锥度玻璃管－浮标的工作原理，倍率调整和零位调整的工作原理，小锥孔角度的气动测量原理及气动测量的误差分析，最后提出提高测量精度的措施。     

绝对长度测量光栅及误差修正的研究

研究了一种新型的绝对长度测量光栅，讨论了其利用条形码结构确定绝对位置以及利用增量式痕道进行细分的工作原理，分析了利用平行于测量方向的刻线进行动态误差修正的方法，给出了误差修正的数学模型     

基于LabVIEW软件的磨削力信号采集与提取程序设计

磨削力信号的采集和提取是研究磨削力的必要环节.文中在分析磨削力信号测量及提取原理的基础上,依据模块化原则设计了磨削力信号采集与提取程序的系统框架和操控流程.用LabVIEW虚拟仪器软件编写了程序,并通过磨削测力实验验证了程序设计的可靠性,以功率法为参考,其数据处理的绝对误差率为4.8%,满足测试要求.     

基于相移原理的便携式岩石三维形貌测量系统

针对岩石表面形貌复杂的特点和测量精度高的要求,提出了一种基于数字光栅相移原理的便携式岩石三维测量技术,该技术由相位移法、外差原理和相位高度映射三部分组成.相位移法和外差原理相结合能够自动完成相位展开,同时保持相移法原有的相位求解精度;然后根据相位展开后的相位图,利用相位高度映射算法来完成岩石的三维形貌测量.利用基于多频外差原理的三维测量技术建立了一套三维测量系统,该系统由一个CCD摄像机和一个数字光栅投影器组成.利用上述系统对一块岩石进行了测量实验,结果表明:该系统能够准确地完成岩石测量.