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。     

基于光纤光栅定位的全分布式光纤位移传感器

针对深部岩体、边坡滑移等大量程位移难于测量的问题,提出了一种基于光纤光栅定位的光时域反射位移测量原理,并开发了基于光纤光栅的全分布式光纤位移传感器.实验结果表明,基于光纤光栅的全分布式位移传感原理可行,研制的2种全分布式位移传感器均能实现位移的测量,位移灵敏度系数高达5.21,并且可通过结构设计提高位移传感灵敏度与量程.     

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。     

一种高精度光纤光栅位移传感器设计研究

本论文以光纤光栅传感理论及光纤光栅位移传感器为研究内容,结合导师科研项目,利用布拉格光栅特殊的结构特性,设计并研制出一种基于行星轮系的大量程高精度布拉格光栅位移传感器,并对新的光纤光栅位移传感器原理、测量灵敏度、量程进行了理论分析和实验研究。     

钻井过程中大钩位移测量及程序设计

介绍了在钻井过程中大钩位移及其相关的几个钻井参数获取原理,分析了利用滑轮光电式传感器及绞车磁电式传感器测量大钩位移的方法.给出了计算机实时获取大钩位移脉冲信号的算法及程序设计.现场实验证明,滑轮光电式传惑器测量精度高,但安装较复杂,机械加工工艺要求高;磁电式传感器安装方便、结构简单、寿命长,采用一定算法后,可使测量精度大大提高,能够满足工程需要.     

磁光盘道间距的相对周期测量法

论述了研制磁光盘机械特性测试系统时根据相同位移长度内的光栅信号和光道信号周期数以及光栅信号每mm周期数测量道间距的方法、原理及实现,提出了相对基线过零求周期数的方法,给出了测量结果．     

磁光盘道间距的相对周期测量法

论述了研制磁光盘机械特性测试系统时根据相同位移长度内的光栅信号和光道信号周期数以及光栅信号每ｍｍ周期数测量间距的方法、原理及实现,提出了相对基线过零求周期数的方法,给出了测量结果。     

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。     

基于PCI总线的光栅传感器位移测量系统设计与实现

针对通用的光栅传感器位移测量系统存在性能不稳定、抗干扰性不强等问题,介绍了一种基于PCI总线的光栅传感器位移测量系统的设计方法,系统采用CPLD对光栅传感器的信号进行处理,采用CH365完成PCI总线的接口电路设计.通过测试,系统的分辨率为0.1 um,精度为±1 um,性能指标达到了预定目标,该系统已经成功运用到某型号的坐标测量机中.     

一种光栅计量的单片机处理方法

光栅传感器信号处理电路通常比较复杂,该研究在分析光栅计量的辨向、细分原理后提出一种采用PIC16C622单片机为核心的信号处理方案。利用单片机的硬、软件资源,实现了对脉冲信号的整形、辨向、细分和计数译码功能,具有成本低、可靠性高的特点。     

基于光纤光栅和BP神经网络的结构损伤识别

以光纤光栅为传感元件,四边简支板为研究对象,BP神经网络为信号处理手段,研究了光纤光栅传感器和BP神经网络在结构损伤识别中的应用,实验表明,光纤光栅传感器具有灵敏度高、稳定性好的特点,是结构损伤识别中的一种新的信号采集工具。采用光纤光栅作为传感元件,不仅可使BP神经网络成功地实现对四边简支板的损伤识别。而且提高了结构损伤识别的精度。     

分布式光纤光栅测温系统的理论分析

介绍了分布式光纤光栅F-G腔基本原理,分析了光纤光栅温度传感器的理论,设计了分布式光纤光栅测温系统,采用波长探测解调系统实现对温度的准分布式多点测量,从理论上说明了其可行性和具有较高的温度分辨率.     

双频光栅相位法应用于三维人体测量

光栅法是非接触三维测量的重要技术,在分析现有光栅法技术的基础上,采用双频光栅相位法并结合平行光轴系统及移轴技术,提出了一种改进的双频光栅相位法三维人体测量技术架构.该架构避免了单频光栅法相位展开误差传递问题,解决了近心投影系统中相位高度求解过程中的非线形问题,扩大了有效测量区域,对人台的测量和重构表明,该方法实用且测量精度高.     

基于伸缩杆结构的光纤光栅多级应变传感器

为了扩大光纤光栅称重传感器的测量范围,提高传感器的测量精度,在理论上设计了一套新型的可以扩大测量范围、提高测量精度的系统,并通过Matlab平台仿真.结果表明,单级传感器在波长变化小于0.2nm时具有良好的线性度.该系统将双光纤光栅串联,分别粘贴于等强度梁的上下两侧,采用光强解调的方法实现对光纤光栅输出信号的解调;在解调基础上,利用伸缩杆结构传递载荷重力.实验测试结果验证了多级应变测量的可行性,在保证分辨力的同时扩大了传感器的测量范围.     

栅线Fourier变换分析法及计算机云纹技术

研究了栅线Fourier变换位相分析法,用以测试微小试件的小变形和大样品的大变形,为了实时显示试件的变形,研究了计算机云纹技术,文中进行了计算机模拟和实验标定,并对测试精度进行了分析。     

自带计量标准器的二维位移工作台研究

提出以平面正交衍射光栅作为二维位移工作台计量标准器的方法，随工作台的移动，光栅能同时检测一个平面上两个方向的位移．阐述了正交衍射光栅作为位置检测元件的工作原理及其光路布置方法。二次衍射光线的两两迭加，形成两组干涉条纹信号，且这两组干涉条纹信号的相移与光栅两个正交方向的位移呈正比，通过光电转换和计数细分处理电路得到条纹信号的相移；检测光路布置在工作台下方，通过几组直角棱镜使干涉条纹信号进入光电探测器．实验分析了工作台的测量精度，有效分辨率提高到10nm．     

光纤布拉格光栅应变传感器炮口初速测试技术研究

在对光纤布拉格光栅应变传感原理分析的基础上,提出了一种易实用化的,能够实现武器弹丸炮口初速测试的方法,介绍了系统的基本组成,对光栅布拉格传感器弹丸炮口速度测试原理和方法进行了分析.和传统的测试方法比较,该测试方法能够实时连续测量火炮发射时每发弹丸的炮口初速,可以用于弹药可编程引信的实时装定,提高空爆弹药的杀伤力,也可以用于对火炮身管寿命的分析.     

高精度水下测距研究

超声波传感器是典型的非接触式传感,由于传播的距离远,抗干扰性强,因而经常用于距离的测量,特别是恶劣环境下的距离检测。在介绍超声波传感器测距原理的基础上,利用AD9832产生脉冲信号,通过单片机对信号进行分析和处理,详细介绍了电路的组成,给出了程序设计思路,为超声波传感器在水下高精度的距离测量打下基础。     

基于互相关算法的单丝取向度测量方法

为保证单丝生产的品质,针对单丝取向度进行测量,提出基于互相关算法的单丝取向度测量方法。该方法采用声速法测量单丝取向度,选用STM32 作为微处理器,并设计了激励脉冲放大电路与接收信号处理电路。微处理器产生的单脉冲经激励脉冲放大电路后传递至发送端压电陶瓷传感器使其产生振动,接收信号处理电路对接收端的信号波形进行滤波、放大等操作后送至微处理器进行AD( Analog-to-Digital) 采集与存储。 根据相关性原理,计算传感器在不同位置的接收时间差,已知传感器移动距离,即可计算声音信号在单丝中的 声速,进而可通过公式计算得到取向度,经实验验证结果表明,测量精密度优于1%。