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...     

基于三角法的激光位移传感器的设计及实现

三角法属于主动视觉测量方法,是非接触光学测量的一个重要形式。本文介绍了激光三角法测距的基本原理,对比不同类型的激光三角测量系统,并比较了其优缺点。利用三角法测量原理,通过线阵CCD、电子信号分析电路和单片机信号处理,设计并实现了一种高分辨率测距传感器,并对不同条件下的测试结果进行了分析,同时提出了改进方案。     

激光三角法测量小角度的测量模型和光路设计研究

改进了传统的激光三角法,建立了该方法用于小角度测量的测量模型,设计了测量的实验光路,并结合数字图像处理技术,开展了用该方法测量小角度的研究.实验表明,该方法可以实现物体小转角的高精度测量.     

精密PSD微位移在线测量系统

为了满足工业现场微位移测量的精密性实时性和可靠性要求,设计并制作了位置敏感器件（PSD）激光微位移测量系统.系统将调制带通滤波峰值检测等信号处理技术运用于激光三角法中,并利用PSD信号单通道处理方式,提高了系统的抗干扰能力.同时,系统采用自适应控制方法改变激光的调制频率,从而调整电信号的增益系数以适应各种测量对象.实验表明,在没有滤光片的情况下,系统有效地消除了背景光和暗电流的影响,测量频率最高可达2,kHz,分辨率达到0.035%,稳定性误差小于0.090%,线性度好于1.2%,大大降低了温漂的影响.     

插值和滤波处理技术在激光三角法测量中的应用研究

采用直接阈值法和迭代阈值法对激光三角法测量中的光斑区域进行分割,然后用最近邻插值和双线性插值法对截取的光斑图像进行插值处理,实现光斑图像特征点区域的亚像素定位,并对几种不同滤波器处理情况下的计算结果进行了对比和分析.     

用于海上油膜厚度测量的激光光强调节装置设计

针对海上溢油油膜厚度测量浮标在实际海试过程中出现的海水浊度影响测量结果的情况,设计开发了适用于差分激光三角法油膜厚度测量的激光光强调节装置.该装置的设计指标为调节时间小于400 ms,超调量小于10%,可应用于浊度0～100 NTU的水中.首先基于单色光束在不同浊度水中传播的衰减规律,建立了差分激光三角法油膜厚度测量系统的控制模型.然后为了保证在不同浊度的海水中电荷耦合元件(CCD)接收到的光强保持稳定,提出了一种基于比例积分校正的鲁棒激光光强调节器设计方法.该方法利用根轨迹根增益与复平面上点实部、虚部的关系来选择调节器的增益,并利用积分环节使得稳态误差为零.最后进行了仿真实验和标准浊度液中的实验.仿真实验表明:在不同光强衰减率下激光光强调节装置都能使CCD接收到的光强保持稳定,且超调量、调节时间等指标都能满足设计要求.在不同标准浊度液中进行的测量实验表明,CCD成像质量较好且未随浊度改变而发生明显变化,证明了该激光光强调节装置的有效性.     

物面倾斜对激光三角位移测量精度影响的研究

在高精度激光三角法位移测量中，被测物面的倾斜对测量精度影响很大。本文利用光散射原理研究了物面倾斜角与激光三角位移计光电接收面上会聚光斑的光能质心的关系，进而推得了物面倾斜角与相应的倾斜误差间的关系式。实验结果与理论预计基本一致。在此基础上提出了校正倾斜误差的方法。     

全站仪中间法三角高程测量精度分析

通过对全站仪中间法三角高程测量原理进行分析,推导了中间法三角高程的误差传播公式,研究了测距误差、测角误差和大气折光系数误差对高差的精度影响.采用中间法三角高程测量方法在一个较小范围内进行了三角高程测量,779 m的水准路线测量闭合差为0.5 mm,并和精密二等水准成果进行了对比分析,试验结果验证了该方法可以替代高精度水准测量的可行性.     

全站仪三角高程代替等级水准的应用研究

介绍了2种全站仪三角高程测量的方法,即传统法的三角高程和中间法三角高程,并计算得出了它们的理论精度与实际精度,并分析了这2种方法能够代替等级水准测量的可行性。     

全站仪水准法三角高程测量的精度试验

通过全站仪水准法三角高程测量的精度试验,用水准法三角高程测量代替四等水准测量是可行的.此方法能够有效地控制测量精度,极大地降低劳动强度并减少作业时间.     

激光线结构光数控测量系统的标定

介绍了激光线结构光数控测量系统的标定方法 ,该方法利用数控机床本身的坐标精度 ,利用三角测量原理直接在数控机床上标定出光片角 ,同时采用最小二乘法拟合出摄像机结构参数 ,通过建立激光中心检索表的方法 ,修正由于参数标定所带来的误差 ,并采用神经网络拟合修正系数曲线 ,提高插值精度 .     

基于一般化三电极的山区输电杆塔接地电阻测量方法

介于0.168布极法、三角形法和钳表法在测量山区复杂地形条件下杆塔接地电阻方面的某些局限性,提出将便于灵活布线的一般化三电极布线法应用于山区复杂地形输电线路杆塔接地电阻的测量中,并将其测量结果同规范中推荐的三极三角形法和钳表法的测量结果进行对比分析。研究结果验证了本文采用的杆塔接地电阻测量方法的正确性和工程可行性,为山区复杂地形条件下的架空输电线路杆塔接地电阻测量提供新的方法。     

光学三角法高精度自动调焦系统设计

介绍了一种光电式自动调焦系统。该系统利用半导体激光器作光源，基于光学三角法的原理，将会聚到工作台上的激光光斑成像在二象限硅光电池上，再利用硅光电池输出信号的变化实现调焦。该方法能方便地实现自动调焦，且调焦精度高、体积小、结构简单、易于安装，具有一定的实用价值。     

磁浮轨检车随机振动时域仿真

为了研究在动态测量过程中磁浮轨检车的随机振动对测量磁浮轨道几何参数精度和测量速度的影响，根据这一特殊车辆的结构特点和运动原理建立了整车振动五自由度模型．由于磁浮轨道不平度与高等级机场路面的相似性，采用了滤波白噪声作为轨道随机不平度输入．在MATLAB／SIMULINK环境中仿真了在磁浮轨道随机路面激励下车辆的时域动态响应，分析了车辆随机振动对采用激光三角法测量位移的精度影响．仿真结果表明车速10km／h时的测量精度满足实测时所要求的0．1mm．     

三维曲面激光双三角测量法

三维曲面轮廓的测量，传统方法都是采用表面轮廓仪或三坐标机测量，改进的方法有的是将激光三角测量头装在三坐标机上代替触针从而实现非接触测量，但这种改进方法仍然受到三坐标机本身的限制。本文在深入研究激光三角测量原理的基础上，提出了一种三维曲面的激光双三角测量法并给出了设计要点。     

激光质量测量的自适应衰减控制技术研究

针对激光光束质量测量的激光光强高精度控制问题, 提出一种自适应衰减调节激光光强度的方法。该方法基于单片机控制算法, 利用PC机反馈的光斑图像灰度差值计算得出激光光强需要衰减的倍数, 并通过衰减轮电机控制两组衰减片组合完成对激光光强度的自适应控制, 实现了成像系统闭环控制激光光斑强度, 从而快速、 准确地得到特定光强度的激光光斑图像。实验结果表明, 该方法与以往衰减控制相比,能准确地得到高精度灰度值激光光斑图像, 激光光束质量单次测量时间为5 s, 系统测量时间为3 min。     

激光与负透镜在小孔孔径测量中的应用

介绍用激光、负透镜和微显卡尺测量微小孔径的测量原理、测量方法,并用激光和万能工具显微镜对小孔孔径进行了对比例量。文中通过对实验确定了用激光和负透镜测量小孔的经验公式并进行了误差分析,实验和计算结果表明,该方法是可靠的,测量精度可达0．2μm。     

激光束质量评价中随机误差对测量精度的影响

以激光束矩量分析理论及光束质量因子的概念为基础，动用数理统计手段，导出了分析随机误差对测量精度影响的具体方法，将此方法实际应用于一假定激光束，通过计算机模拟仿真，得到了具体数据。     

脉冲激光光束质量的同步测量

目的　研究评价脉冲激光光束质量的同步测量方法 .方法　通过分析脉冲激光光束和 CCD测量系统的特点 ,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法 ,并通过对钇铝石榴石 ( YAG)激光光束质量的评价实验加以验证 .结果　成功地在不同脉冲频率下对 YAG脉冲激光光束质量进行了评价 ,并计算出光束质量因子的数量级为 1 0 .结论　所提出的同步测量方法用于评价脉冲激光光束质量是有效的 .     

用KDP晶体测量激光发散角

介绍一种利用晶体处在正交偏振镜下光的干涉原理,测量激光发散角的方法。该方法不仅适用于连续激光器,也适用于脉冲激光器的单次发射。而且即使在激光的近场测量,所得到的也是远场发散角。