自由轴式RLC测量新方法及应用

基于传统的自由轴式RLC测量仪因采用模拟鉴相或准数字鉴相,导致测量精度低、速度慢的问题,提出了由DDS信号寻址正弦数据表,获得正交基准相位信号.通过算法对被测信号及基准相位信号进行完全数字鉴相,获得被测信号在正交坐标轴上的投影值.依据投影值计算出被测参数,应用ARM核微控制器及FPGA设计了测量电路.依据误差性质的不同...     

相位法激光测距系统

为了提高测量精度,论述了相位法激光测距的原理和提高测量精度的方法.着重对频率产生电路、差频测相和数字鉴相电路进行了比较深入的分析与讨论.从理论上论证了差频测相的原理,举例说明了数字鉴相对测量精度的影响.最后针对频率漂移、相位测量等原因引起的测量误差,提出了相应的解决措施,提高了系统的测量精度和稳定性.     

特定点与火炮回转轴的水平距离测量方法

为实现火炮上的特定点与火炮回转轴水平的距离测量,提出了系列基于测边网的测量方法。该系列方法是在测边网法测量火炮回转圆参数的基础上,将火炮上被测的特定点投影到测边网水平面上,通过测量水平面上特定点的投影点与回转圆上2个以上投影点之间的距离参数,便可解算出特定点的投影点相对坐标,从而计算出特定点与火炮回转轴的水平距离。根据距离参数冗余情况,这些方法被分为非冗余法和冗余法。非冗余法采用距离交会解算出特定点的投影点相对坐标。对冗余法而言,首先,通过测边网条件平差的方法对所有测量参数值进行平差处理,得到各测量参数的平差值;其次,用平差值计算各点的相对坐标,并通过圆拟合得到火炮回转中心相对坐标;最后,计算水平面上特定点的投影点与火炮回转中心的距离。采用蒙特卡洛方法模拟的结果表明：在检测现场可实现的测量条件下,几种方式得到的测量误差都小于2 mm;随着测量条件的改变,冗余测距法始终比非冗余测距法的测量误差小。模拟结果说明所提方法的可行性,为国家军用标准修订提供了依据。     

被测表面特征对激光测头特性的影响

提出了基于坐标测量机,激光三角法测头,测头回转体的自由曲面非接触扫描测量方法,其中激光测头的输出值受被测表面的粗糙度,曲率以及颜色等特征的影响,存在相应的误差,为了减少这些误差,对其影响规律进行了实验研究,结果表明,表明粗糙度值太低,测头不能完成测量,原因是表面存在较强的镜面反射光,曲率越大,测量误差越大,因为光斑区域内的表面平均高度变化加大,颜色越深,测量误差越大,因为漫反射光信号过弱所致。     

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MCS-51单片机的高精度数字测相方法

相位是周期信号的一种重要的波形参数.利用MCS-51单片机与外部电路相结合,充分利用其片内资源,采用过零鉴相法,高频脉冲填充计数,多周期等精度测量方法,实现了相位差的高精度测量.着重介绍了系统原理及硬软件实现方法.     

二相编码信号发射的超声液位测量误差分析

二相编码信号发射的超声波液位测量不仅可以改善测量的准确性,而且能够增强测量系统的抗干扰性能.研究表明优化测量系统的发射信号波形可以明显提高测量精度和改善系统稳定性.采用Barker二相编码信号作为发射信号、压缩回波信号能量、优化信号处理、引入测量误差补偿,形成一种新的超声液位测量方法,并进行仿真验证.仿真结果表明:使用自适应白化滤波器、相关处理技术和最小二乘法曲线拟合,对测量结果进行修正,可以减小Barker码激励的超声液位测量误差,提高测量准确性.     

基于参考电阻的淡水鱼阻抗测量方法

针对输入电流相移产生的相角测量误差,提出了基于参考电阻的淡水鱼阻抗测量方法.通过串联参考电阻,利用被测鱼体电压信号与参考电阻电压信号相位的差值来确定鱼体阻抗.把测量结果与Agilent 4294A分析仪测试结果进行比较,鱼体阻抗幅值最大相对误差为0.45%,相位角的最大相对误差为4.44%,说明该方法测量精度较高.     

准同期参数测量算法研究

在发电机并网过程中,对信号的频率、相位、幅值等参数要进行快速、准确的测量,传统的测量方法参数误差比较大.本文提出利用窗函数及频谱校正的DFT算法来对信号进行参数测量,仿真结果表明,该算法不需要对电压信号进行整周期采样,可以对频率在较大范围内变化的信号进行准确测量,从而较好的解决了由于并列双方电压的频率不断变化而引起的测量误差大的问题.     

基于二步法的多芯电缆非侵入式电流测量校正方法

为了解决多芯电缆的非侵入式电流测量由于被测对象信号微弱、系统灵敏度高、易受环境因素干扰,造成测量误差较大的问题,采用磁阻传感器的非侵入式电流测量系统为研究对象,在分析系统测量方法及硬铁、软铁和比例因子等误差构成的基础上,提出一种基于二步法的误差校正方法,该方法通过对传感器输出信号进行非线性变换,构造了与误差相对应的矩阵方程,并在对方程求解后进行非线性回归计算,从而实现对多芯电缆的电流测量值的动态误差修正.实验结果表明,该方法可以同时校正非侵入式电流测量系统的线性误差与部分非线性误差.     

数字光栅投影轮廓测量系统不确定视角标定法

建立了数字光栅投影轮廓测量系统的简易标定模型,以实现测量系统的简便化和便携式应用。该标定模型基于绝对相位提取和空间映射技术,仅需确定像面坐标和绝对相位到空间坐标的转换矩阵。标定矩阵由Levenberg-Marquardt算法优化求解,其中所需的已知空间点阵列借助新型虚拟三维靶标实现。该虚拟靶标基于不确定视角摄像机标定法,仅需要一个平面靶标,避免了使用昂贵的平移设备,极大地降低了标定系统的成本和复杂度。对标定系统进行了大量实验,并使用标定球对测量系统进行了测量精度评价。实验结果表明标定精度高于0.2mm,证明该标定法具有很好的应用价值。     

数字光栅投影轮廓测量系统不确定视角标定法

建立了数字光栅投影轮廓测量系统的简易标定模型,以实现测量系统的简便化和便携式应用。该标定模型基于绝对相位提取和空间映射技术,仅需确定像面坐标和绝对相位到空间坐标的转换矩阵。标定矩阵由L evenberg-M ar-quardt算法优化求解,其中所需的已知空间点阵列借助新型虚拟三维靶标实现。该虚拟靶标基于不确定视角摄像机标定法,仅需要一个平面靶标,避免了使用昂贵的平移设备,极大地降低了标定系统的成本和复杂度。对标定系统进行了大量实验,并使用标定球对测量系统进行了测量精度评价。实验结果表明标定精度高于0.2mm,证明该标定法具有很好的应用价值。     

数字测相误差的几点讨论

深入分析了数字相位式光电测距仪的数字测相原理性误差的来源及其影响大小，并简要阐述了减小这些误差的手段与方法。     

基于直接数字频率合成的变频条纹生成方法

针对时间相位重建算法存在的实时性差的缺点，提出了一种可以快速生成并获取二维编码条纹图的方法．该方法利用直接数字合成器驱动的声光偏转器使2束相干光分别发生布喇格衍射，2束衍射光相交后发生干涉，获得干涉条纹．通过调节直接数字合成器的频率控制字改变干涉条纹的空间频率．依据该原理建立的系统可以完成变频条纹图的实时投影与采集，对采集到的变频条纹图进行处理后可以获得物体的三维数字像．实验表明每幅条纹图的投影及采集用时10ms左右，该投影及采集装置可以应用于实时性要求高的三维传感系统中．     

双精度数字散斑振动测量系统

给出了一种双精度数字散班振动测量系统。该系统结合了普通数字散斑离面振动测量光路和退敏感光路,可以对物体的振动进行高精度和低精度２次测量,并利用低精度的测量结果对高精度的测量结果进行相位去包裹。由于这种去包裹方法是各点独立进行的,使得该系统可以测量工程实际中复杂的非连续体的振动。     

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.     

基线倾角对相位干涉仪测向的影响

在相位干涉仪测向系统中，通常都认为基线倾角对相位的影响是可以通过几何投影的方法得到等效基线来消除的．针对基线倾角的存在，从相位干涉仪测向原理出发给出了定性的分析，指出了基线倾角给相位干涉仪测向系统带来的测角错误，并通过实验的方法证实了其分析的正确性，在实际工程应用上具有一定的指导意义．     

零相位数字滤波器

针对通常情况下滤波器引起的相移问题,概述零相位滤波的重要意义。提出了将输出信号序列反转后通过滤波器,然后将所得结果逆转后再次通过滤波器的ＲＲＦ滤波方法。还提出通过时间反转法直接构造零相位数字滤波器方法。通过仿直实验对零相位数字滤波方法给予验证。指出零相位数字滤波器的设计方法。使数字信号处理中滤波器引起的相位失真问题得到很好的解决。