基于光强自适应控制的激光位移传感器

在一体化激光位移传感器系统中,激光发射部分是保持整个系统稳定性和精度的基础。为解决激光投射光斑在CCD上所采集到的数据不理想问题：投影光斑能量不集中,光斑宽度过大且有多峰,噪声不可忽略等等通过发射模块改进和光强自适应算法两种方式来改善,最终得到接近理想状态的激光光斑。最后实验验证：自适应控制算法能够提高系统的精度达一倍以上。     

同轴成像激光非接触测量传感器的研究

介绍一种新型激光非接触位置测量传感器和相应的硬、软件系统、该激光测头有效克服了同类非接触式测头性度差，存在阴影效应等缺点。采用的专用线阵ＣＣＤ数据采集电路和相应的处理方法，显著地提高激光测头的测量速度和精度。该激光测头在华中Ｉ型数控加工中心上成功地实现了未知曲面的数控自动测量。     

激光三角法轮廓测量

研制了一种激光单光点式三角法测头，以半导体激光器作光源，位置敏感器件为光电转换器件，测头的测量分辨率２μｍ，测量范围１０ｍｍ。适于对工件，模型表面轮廓或位移量进行快速在线测量，对测头结构进行了优化分析，对牙模型的三维形貌进行了实例。     

用干涉条纹图像对比法测量微位移

研究了用迈克尔逊干涉条纹图像对比法测量微位移的实验.用He-Ne激光器、反射镜和分束镜组成干涉光路,一个反射镜固定在被测目标靶上,目标靶带动其中一个反射镜移动,使干涉光路发生变化,从而导致干涉条纹改变.利用线阵CCD采集干涉条纹图像并用对比法处理和计算,获得目标物的微位移.实验结果表明,用图像对比法处理干涉条纹,计算方法可行且准确率高,测量的精准度可以达到微米级.     

激光测量系统中CCD驱动时序的设计与实现

为了精确采集CCD数据,解决传统CCD驱动方法电路体积大、调试困难、灵活性和可靠性差等缺点,笔者设计了CPLD作为线阵CCD的驱动电路,采用Verilog HDL语言编写时序驱动程序,经过仿真和硬件系统双重验证,本设计完全能够满足CCD的工作需求,具有良好移植性、通用性和稳定性。     

基于激光三角法的内径测量不确定度分析

为探究激光三角法测量内径时的准确性,以30 mm的内孔零件为试验样本,通过控制测量装置移动,建立其与传感器示值的映射关系模型.分析激光三角法测量内径时影响精度的因素来源,并对其进行不确定度评定.结果表明:在物面倾角小于10?时,基于激光三角法进行内表面测量的不确定度为0.009 mm,其扩展不确定度为0.018mm.实...     

差分激光三角法油膜厚度测量传感器的测量范围与精度分析

针对所研制的海面溢油油膜厚度测量传感器的测量范围和精度进行了研究.在分析基于垂直入射差分激光三角法油膜厚度测量原理的基础上,分别采用厚度0.1,mm的塞尺和10,mm的陶瓷量块对传感器的测量上下限进行了验证,并采用厚度为1~10,mm的0级陶瓷量块对传感器进行了精度测量和分析.结果表明,所研制的油膜厚度测量传感器的范围为0.1~10,mm,测量相对误差小于1%.     

嵌入式激光轮对磨损在线检测

高铁轮对轮廓表面磨损的精密测量对于高铁稳定安全运行具有重要的研究意义.基于此,研制了一种基于激光三角测量原理的嵌入式高铁轮对表面磨损测量装置.以低功耗STM32F103单片机为主控制器,采用TCD1500C作为位移感光元件,软件模拟了CCD驱动时序,并利用主控制器内部模数转换器将CCD放大后的电压信号转换为数字信号,对数字信号进行FIR滤波和二值化处理,再由三角测距原理拟合得到轮对尺寸参数.同时,利用蓝牙通信接口将测量数据传输至上位机虚拟仪器面板中,在PC端进行可视化显示和结果分析.结合实际测量和安装尺寸,在ZEMAX中模拟和优化了Ernostar透镜组,以消除由于焦距变化引起的像差.采用线性拟合对模拟轮对测量进行了校准,并使用校准后的装置对模拟磨损轮对进行在线测量.实验结果表明,该实验装置最大可测量磨损程度可达32 mm,测量精度达21.28μm,测量分辨率为6μm,满足轮对表面磨损精度测量需求.     

浮法玻璃厚度CCD位移传感器在线检测技术研究

浮法玻璃厚度测量是玻璃产品质量的一项重要标准。采用激光三角法位移测量原理对浮法玻璃进行在线厚度检测,在实验室通过常温状态和热态检测,测量结果的范围满足了国家标准对各种浮法玻璃厚度的要求,而且测量精度远远超过国家标准的厚度允许偏差范围。从而提高了测量精度、稳定性,提高了玻璃生产质量,减少能耗。     

PSD激光三角法弱反射微振动测量系统

设计了基于位敏探测器PSD(Position Sensitive Detector)的激光三角法测量系统,可测量类似扬声器振膜物体的弱反射宽带微振动位移.信号处理采用全模拟电路实现,低输入偏置电流、中速运算放大器OP271EZ作为前置放大器,二像限除法器AD734构成除法电路.     

强制润滑状态下齿轮传动装置的热平衡

介绍一种新型激光非接触位置测量传感器和相应的硬、软件系统，该激光测头有效克服了同类非接触式测头线性度差、存在阴影效应等缺点．采用的专用线阵ＣＣＤ数据采集电路和相应的处理方法，显著地提高了激光测头的测量速度和精度．该激光测头在华中Ⅰ型数控加工中心上成功地实现了未知曲面的数控自动测量．     

CCD线阵传感器驱动信号处理

介绍了为ＣＣＤ线阵使用的稳定性，对ＣＣＤ线阵驱动信号进一步处理的一种方法，以及如何利用单片机对ＣＣＤ线阵输出信号进行采集和数字化处理。     

激光光斑测量技术研究

激光器的光束参数是表征激光性能的重要指标,设计了一套激光光斑测量控制系统,面阵CCD摄像机和图像采集卡采集激光光斑信息后,输入到计算机进行光斑图像信息的获取、能量信息的存储和图像分析等图像处理过程,从而实现激光光斑图像的高精度测量.     

改进的Sage-Husa算法在提高激光位移传感器精度中的应用

激光三角法测距位移传感器因其具有非接触测量、测量速度快等特点,所以在测量与检测领域有广泛的应用。为了提高激光位移传感器的测量精度,从传感器测距原理入手分析影响系统测量精度的诸多因素,提出一种避免死循环的Sage-Husa滤波算法提高测量精度。最后结合LS—100CP型激光位移传感器与MATLAB进行实验仿真,同时与常规的Kalman滤波算法相比较,得出改进的Sage-Husa滤波算法精度较高且在激光三角法测量中的应用切实可行,有较好的实用价值。     

线阵扫描式激光成像探测系统建模与仿真

以激光成像引信为应用背景,在分析线阵扫描成像探测机理的基础上,建立了激光分束发射脉冲、线阵探测元接收回波信号及其检测算法、目标反射特性和大气传输效应模型,给出了固定成像视窗线阵扫描成像仿真方法.通过设置弹目交会以及各模型参数,以坦克目标为例进行了系统成像仿真.结果表明,仿真系统能够对线阵扫描成像方式进行有效模拟,生成目标的距离和强度激光仿真图像,并对影响成像效果的因素进行分析.     

基于CCD的激光束自适应测量及其焊接补偿器的设计

 为了获取CCD激光焊接的精确定位并减小CCD噪声对激光加工件测量的影响,通过改变积分项及其范围,提出一种激光束宽的自适应方法来确定被焊接工件的轨迹。同时,充分利用图像传感器技术和计算机对CCD图像处理的功能,对待激光焊接的加工件缝隙进行数据采集和分析,进行激光焊接补偿器的设计,达到了对已知设定的激光焊接轨迹进行补偿。通过实验设计和物理模拟仿真实验,该方法能够精确地确定激光焊接的加工件积分范围,并可以有效地修正实际焊接轨迹,进而提高激光焊接的精度和质量,结果表明了该方法的可行性。     

应用于MOPA的可编程半导体脉冲种子源激光器的设计与实现

设计出一种高速可编程的半导体脉冲种子源激光器,用于主震荡功率放大器脉冲光纤激光器。具有较大的峰值电流、1 Hz～1 MHz的可调重复频率、20 ns～0.5μs的连续可调整脉冲宽度。测试结果显示此可编程半导体脉冲种子源激光器工作性能稳定可靠。     

数字伺服聚焦式位移传感器的研制

提出了一种基于改进的傅科刀口法的数字伺服聚焦式位移传感器,分析了其基本原理、结构与数字伺服控制系统的主要构成。传感器采用基于离散参数自学习的增量型自整定PID控制算法,测量中通过能量信号来判断光点位置,且通过推理算法结合应用准则从知识库中重新确定PID系数,对标准粗糙度样板的检测证明该传感器具有较高的精度。