MEMS 器件的白光干涉测量

白光干涉测量法适用于 MEMS 器件的三维表面形貌测量。通过 Matlab 仿真,讨论了在局部峰点插值法中采用三次样条插值的优势,从测量速度、测量精度、抗噪能力和扫描步距等方面对局部峰点插值法与傅立叶变换滤波法、希尔伯特变换法、小波变换法进行比较。最后经过中值滤波预处理、局部峰点插值法处理后,得到器件的三维表面形貌。     

轴承滚珠面型误差激光干涉测量系统的研究

在以激光干涉方法进行轴承滚珠面型误差测量时,为避免特制参考标准球面镜自身球度误差对测量结果的影响,提出了一种以平面镜代替球面镜的泰曼-格林轴承滚珠面形误差干涉测量方法,并设计了相应的测量系统。该方法基于相移干涉原理,通过计算机控制压电晶体使参考平面镜获得固定步数的位移,以获得多幅干涉图像,使用电荷耦合图像传感器(CCD)对得到的干涉图像进行采集,系统对获取图像进行相位提取解包裹运算以得到球面的面型误差。对于测量中由轴承滚珠定位精度而引起的离焦、倾焦调整误差,采用泽尼克多项式波面拟合的方法来消除其对测量结果的影响。实验表明,该系统的测量结果与ZYGO干涉仪所得到的结果相比较,峰峰值相差0.001 6λ,均方根误差相差0.004λ,能够有效地对轴承滚珠面型进行检测,且测量结果具有较高的可靠性。此外,该方法还可进一步推广应用于其他需要进行圆球度测量的领域,具有广泛应用前景。     

显微剪切干涉表面粗糙度轮廓测量

结合剪切干涉技术与显微干涉技术，提出了显微剪切干涉非接触表面粗糙度轮廓测量方法．由于自参考干涉和共路偏振相移干涉特点，建议的干涉仪具有极好的抗环境干扰和振动的能力，同时能取得一般显微干涉仪的表面粗糙度测量精度，适合制造环境下表面粗糙度精密测量．介绍了发展的显微剪切干涉仪的原理，以及相应于粗糙度轮廓的波前重建算法．实验结果证明了该方法的可行性．     

干涉显微镜在超精密测量中的应用

介绍了干涉显微镜测量原理，仪器结构，空间分辨率和测量范围，分析了测量误差产生的原因，通过实验表明，干涉显微镜能够比较真实地反映超光表面微观形貌特征，是超光滑表面微观形貌测量的有效工具。     

基于微分相衬方法定量测量表面微观形貌

改进了用于定量测量样品表面微观形貌的微分相衬干涉显微镜系统,对系统中由Nomarski棱镜引起的相位差△Φ进行了精确的计算和校正,系统不需要参考表面和机械扫描机构,能有效地抑制机械振动等外界环境干扰对测量结果的影响．并通过建立相应的数学模型推导了系统的点扩展函数．最后用维纳滤波算法恢复了图像,避免了普通逆滤波中的病态问题．     

用相移电子散斑干涉方法测量温度场

将相移技术首次应用于电子散斑干涉计量测量火焰的温度场，在计算机控制下采集数据和计算相位．在计算温度时，采用了新的求解方法，重建的温度场与热电偶实测值一致     

用相移电子散斑干涉方法测量温度场

将相移技术首次应用于电子散斑干涉计量测量火焰的温度场，在计算机控制下采集数据和计算相位，在计算温度时，采用了新的求解方法，重建的温度场与热电偶实测值一致。     

基于白光干涉术的微器件三维表面形貌恢复研究

白光干涉测量技术是光学测量中一种非常重要的方法。介绍了白光干涉测量的原理及系统构成,提出了基于局部峰点插值提取白光干涉信号包络的算法。对局部峰点插值提取包络算法的实现和数据处理的过程进行了讨论,得到了清晰的三维表面形貌图像。     

全息光栅干涉法测量曲面形貌的理论研究

基于光栅原理，提出一种可用于任意曲面形貌测量的全息光栅干涉的新方法，给出了光学原理实验系统，系统中采用拟氖激光不光源，反射型柱面全息衍射光栅为标准器，并用计算机软、硬件对光栅信号进行细分处理。实验表明，系统可获得较宽的动态范围和较高的分辨率，可用于测量曲面形貌。     

用于表面形貌测量的自动焦点跟踪方法

介绍了一种新型的基于聚焦探测法的自动点跟踪传感器,该传感器可实现表面形貌的快速,非接触测量,其测量范围为５００μｍ,分辨率可达３ｎｍ;详细地描述了该传感器的工作原理,关键技术的实现及其应用。     

光偏转差分表面波探测装置及其蒙特卡罗仿真

基于光偏转测量方法的基本原理,利用平衡接收器的差分电路,建立了光偏转差分式声表面波探测装置,用于对激光超声表面波的探测.该探测系统属光强式探测系统,采用蒙特卡罗算法对探测中的光线传输过程进行了计算机仿真,由此得到探测系统的输出信号与被测声波引起的质点振动速度间存在着线性关系,这一结论与理论推导的结果一致,证明该系统具有较好的线性度,可用于激光超声表面波的探测.     

A novel wide-range precision instrument for measuring three-dimensional surface topography

We developed a measuring instrument that had wide range, high precision, small measuring touch force. The instrument for three-dimensional (3D) surface topography measurement was composed of a high precision displacement sensor based on the Michelson interference principle, a 3D platform based on vertical scanning, a measuring and control circuit, and an industrial control computer. It was a closed loop control system, which changed the traditional moving stylus scanning style into a moving platform scanning style. When the workpiece was measured, the lever of the displacement sensor returned to the balanced position in every sample interval according to the zero offset of the displacement sensor. The non-linear error caused by the rotation of the lever was, therefore, very small even if the measuring range was wide. The instrument can measure the roughness and the profile size of a curved surface.     

一种提高并行共焦显微测量重复性精度的方法

并行共焦测量是利用微透镜和小孔列阵产生一个二维点光源阵列,实现对物面上一个二维阵列物点的同步共焦测量。传统的共焦显微测量系统对三维形貌进行重构,是通过搜索各个轴向扫描图像中光斑光强极值点的位置来获取三维轮廓,轴向扫描间距的选取对测量精度和重复性的影响很大。文章介绍了一种新的数据处理方法,其先对各物点的轴向光强采样值进行线性拟合,再由拟合得到的直线确定最大光强所对应的轴截面位置,这样可以在较大的轴向采样间距下获得较高精度的三维轮廓信息。实验结果表明,采用这种数据处理方法,测量精度和重复性精度均有所提高。     

天线罩内廓形数字化测量与数控磨削系统研究

天线罩是由硬脆材料制成的三维复杂曲面薄壁回转体零件．电厚度是天线罩重要的电性能指标,其与几何厚度和材料的介电常数有关．半精加工后天线罩的电厚度误差不能满足设计要求,需要对天线罩内廓形进行精密修磨,通过改变罩壁的几何厚度来补偿电厚度的偏差．其加工属于自由曲面加工．为此研制了天线罩内廓形数字化测量与数控磨削系统．为保证修磨精度,将内廓形的测量与修磨加工集成在一台设备上,在一次装夹下通过两工位方式来实现测量与修磨加工．首先精确测量天线罩的内廓形,建立加工基准;然后通过数据处理,根据内表面廓形实际值和各点要求的去除量进行磨削加工．实验表明该系统可以满足天线罩精加工的各项指标,保证天线罩电厚度达到设计要求．     

PLC控制系统传导干扰源与抗干扰分析

分析了PLC控制系统在实际应用中可能受到的传导干扰类型，提出了针对性的抗干扰措施。     

微分环在强流陡脉冲测量中的抗干扰研究

论述了测量强流陡脉冲的微分环存在不可避免的内部电感应干扰信号,采用中部开缝屏蔽的微分环对降低这种干扰效果是明显的,其微分信号测量信噪比为２７,而双微分环差动平衡抗干扰技术的采用,更使微全测量信噪比达５７。     

Multi-user performance analysis of differential frequency hopping system over Rayleigh-fading channel

A novel non-coherent detection scheme for differential frequency hopping （DFH） system is proposed in asynchronous multi-user environments over Rayleigh-fading channels. The synchronous and asyn- chronous multi-user performances of DFH with the conventional detection scheme and this novel detection scheme are analyzed, respectively. The performance results are validated with simulation. The results of analyses and simulations prove two conclusions. Firstly, the performance of asynchronous multi-user DFH system overcomes that of synchronous multi-user DFH system over Rayleigh-fading channel. Secondly, the novel detection scheme can achieve better performance than the conventional non-coherent detection scheme in asynchronous multi-user environments.