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基于FLRDS的双路复用微位移传感系统设计 预览
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作者 潘丽鹏 林洪太 +3 位作者 邓霄 宋志强 张丽 崔丽琴 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第5期667-672,共6页
针对目前光纤环形腔衰荡光谱技术多用于测量单一通道或者单一物理量的问题,依据双通道同步检测的思想,在传感系统中结合延迟线方法,搭建了基于光纤环形腔衰荡光谱技术的双路复用微位移传感系统,并对其重复性、灵敏度、复用性等特性进行... 针对目前光纤环形腔衰荡光谱技术多用于测量单一通道或者单一物理量的问题,依据双通道同步检测的思想,在传感系统中结合延迟线方法,搭建了基于光纤环形腔衰荡光谱技术的双路复用微位移传感系统,并对其重复性、灵敏度、复用性等特性进行了实验研究。结果表明:该系统可在双通道条件下分别实现0~10位移测量,且在未发生位移时两路传感器的重复性测试结果分别为(0.950 080 6±0.001 151)μs^-1和(0.953 523±0.001 757)μs^-1;当两路传感分别产生6 mm和5 mm的位移时,重复性测试参数变化为(0.955 884±0.001 966 4)μs^-1和(0.959 957±0.002 013)μs^-1;双路传感器的灵敏度分别为(1.07×10^-3±7.337×10^-5)μs^-1·mm^-1和(1.00×10^-3±4.130×10^-5)μs^-1·mm^-1.经实验验证,双路传感器的相对误差分别为2.1%,4.0%,可为实现多参数同步检测提供一种有效的途径和方法。 展开更多
关键词 光纤环形腔衰荡光谱技术 双路复用 微位移 多参数 同步检测
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基于PSD光杠杆自平衡精密电磁天平的研究 预览
2
作者 张会玲 鲍丙豪 +1 位作者 吴迪 邓晓蓉 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期779-783,共5页
提高电磁天平性能的关键是在一定质量下使横梁产生大的位移并对该位移量进行高精度检测,据此设计了一种基于PSD(位置敏感器件)光杠杆与横梁组件构成的位移传感器,并与电磁力传感器构成闭环系统,它可使传统的电磁天平的位移量得以进一步... 提高电磁天平性能的关键是在一定质量下使横梁产生大的位移并对该位移量进行高精度检测,据此设计了一种基于PSD(位置敏感器件)光杠杆与横梁组件构成的位移传感器,并与电磁力传感器构成闭环系统,它可使传统的电磁天平的位移量得以进一步放大。与普遍使用在电磁天平中的硅光电池位移传感器相比较,采用PSD光杠杆的位移传感器具有测量精度高,结构简单,动态特性好等优点,优化了电磁天平的整体性能。基于上述方法研制了量程为210g的电磁天平样机并对其进行试验研究,结果表明其系统总精度达0.0032%。 展开更多
关键词 电磁天平 PSD 光杠杆 微位移 闭环系统
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基于遗传算法的数字图像相关法在微位移测量中的应用 被引量:1
3
作者 葛朋祥 叶沛 李桂华 《光学学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期198-203,共6页
对遗传算法、粒子群算法、人工鱼群算法三种整像素搜索算法在微位移测量中的应用进行了对比研究。以相关系数大小衡量图像的匹配精度,选择归一化互相关函数作为相关系数及算法的目标函数;对目标函数进行迭代求解,得到了整像素的微位移;... 对遗传算法、粒子群算法、人工鱼群算法三种整像素搜索算法在微位移测量中的应用进行了对比研究。以相关系数大小衡量图像的匹配精度,选择归一化互相关函数作为相关系数及算法的目标函数;对目标函数进行迭代求解,得到了整像素的微位移;以模拟散斑图为研究对象,对三种算法的匹配精度、搜索速度、微位移测量结果进行了对比分析。结果表明,遗传算法在匹配精度、搜索速度及微位移测量精度上具有明显的优势,能满足数字图像相关法在微位移测量中的应用需求。 展开更多
关键词 测量 数字图像相关法 微位移 匹配精度 搜索速度 遗传算法
图像处理在光纤光斑微位移传感中的应用 预览
4
作者 秦齐 刘艳(导师) +2 位作者 刘欢欢 时川 谭中伟 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2018年第10期247-253,共7页
基于多模光纤的多模干涉原理以及图像处理算法,对多模光纤输出端面光斑图像相位谱的灰度共生矩阵特征值进行提取,提出一种新型光斑图样处理算法,并且将其应用于微位移传感。详细分析了以阶跃型多模光纤为基础的单模-多模光纤结构在... 基于多模光纤的多模干涉原理以及图像处理算法,对多模光纤输出端面光斑图像相位谱的灰度共生矩阵特征值进行提取,提出一种新型光斑图样处理算法,并且将其应用于微位移传感。详细分析了以阶跃型多模光纤为基础的单模-多模光纤结构在两光纤径向产生微位移时,位移量与端面光斑图像相位谱特征值之间的关系。对多种结构参数光斑图样的分析表明,两光纤径向微位移与相关性及一致性两特征值成近似线性关系,可以用光斑图像处理的方法进行微位移测量,从而实现传感。实验结果表明与目前常用的计算光斑图像归一化强度内积处理算法相比,多模光纤芯径较小时,线性度、动态范围比较接近;芯径较大时,线性度提高的同时动态范围扩大约一倍。因此所提出的算法稳定性更好,适用范围更广。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤光斑 图像处理 微位移
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柔性铰链放大机构的设计与分析
5
作者 杨志 宋天麟 《煤矿机械》 北大核心 2018年第3期12-14,共3页
分析了差式柔性铰链放大机构的放大原理,给出了机构的参数模型,运用理论计算分析了铰链的位移损失,探讨了负载对放大机构放大倍数的影响,通过SolidEdge软件建立柔性铰链放大机构的三维模型,利用ANSYS对整个放大机构进行了有限元分析。
关键词 柔性铰链 有限元分析 微位移 差式放大
多重反射激光光杠杆测量金属线胀系数 预览
6
作者 骆敏 骆泽如 +2 位作者 陈蕾 余观夏 林杨帆 《物理实验》 2018年第7期14-16,22共4页
提出了多重反射光杠杆测量微位移的方法.该方法利用两个相同的平面镜增加光照传播过程中的反射次数,以提高放大倍数,并用螺旋测微计来确定放大倍数.相对于传统光杠杆,该测量方法光路调节简单,待测物理量少,读数更加快捷,直观性强,灵敏度高.
关键词 线胀系数 微位移 光杠杆 多重反射 激光
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利用劳埃镜干涉测量压电陶瓷的压电系数 预览
7
作者 单声宇 严琪琪 +1 位作者 解晓雯 陈彦 《物理实验》 2018年第7期51-54,共4页
利用劳埃镜干涉测量了压电陶瓷的横向压电系数d31,将平面反射镜安装在压电陶瓷的一端,当压电陶瓷在外加横向电场的作用下产生微米量级的纵向形变时,劳埃镜干涉条纹间距将发生相应的变化,从而放大了压电陶瓷的微小形变.通过相机采集干涉... 利用劳埃镜干涉测量了压电陶瓷的横向压电系数d31,将平面反射镜安装在压电陶瓷的一端,当压电陶瓷在外加横向电场的作用下产生微米量级的纵向形变时,劳埃镜干涉条纹间距将发生相应的变化,从而放大了压电陶瓷的微小形变.通过相机采集干涉条纹的位置与条纹间距的相关信息,并运用Matlab程序对其进行分析,得到压电陶瓷在不同驱动电压下对应的形变量,计算出该材料的压电系数. 展开更多
关键词 压电陶瓷 横向压电系数 逆压电效应 劳埃镜 微小位移
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基于电容传感器的插针微位移检测方法 预览
8
作者 杨靖 冯新颖 +1 位作者 程良超 陈维忠 《自动化技术与应用》 2017年第11期74-76,84共4页
电气连接器是控制系统的重要组成部分,负担着电能传输和信号控制与传递,然而目前电气连接器在使用中存在普遍的缩针现象,极大影响了其可靠性和安全性。本文设计了一种电气连接器插针微位移检测装置,利用变面积型电容传感器原理将插... 电气连接器是控制系统的重要组成部分,负担着电能传输和信号控制与传递,然而目前电气连接器在使用中存在普遍的缩针现象,极大影响了其可靠性和安全性。本文设计了一种电气连接器插针微位移检测装置,利用变面积型电容传感器原理将插针微位移转换成电容变化量,然后通过运算放大器电路将电容变化转换成电压值输出,再由位移量与输出电压的线性关系计算微位移。该装置不仅结构简单,成本低,而且可以通过多个检测模块的组合准确检测电气连接器插针微位移,操作方便,可靠性高。 展开更多
关键词 电气连接器 微位移 变面积型 电容传感器 运算放大器
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陀螺转子质心调整中的爬行机理与改善 预览
9
作者 张锋 娄志峰 王跃 《机械工程与自动化》 2017年第6期12-14,共3页
为解决陀螺转子质心位置调整过程中的爬行问题,建立了陀螺转子质心调整系统中调整螺纹副的物理模型,并推导出调整系统的动力学表达式,得出影响爬行的因素(扭转刚度、转子所受正压力等);通过在不同扭转刚度和转子所受正压力下进行陀螺... 为解决陀螺转子质心位置调整过程中的爬行问题,建立了陀螺转子质心调整系统中调整螺纹副的物理模型,并推导出调整系统的动力学表达式,得出影响爬行的因素(扭转刚度、转子所受正压力等);通过在不同扭转刚度和转子所受正压力下进行陀螺转子质心调整实验,验证增大调整螺纹副扭转刚度和减小正压力可有效减小爬行现象。在实验研究的基础上改进陀螺转子质心位置调整设备,实验表明改进后设备可有效减小调整过程中的爬行现象,调整精度可达±0.5μm,提高了陀螺转子质心位置调整的成功率,满足了设计要求。 展开更多
关键词 陀螺 质心调整 爬行 微位移
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基于迈克耳孙干涉光程差放大法的微小位移测量 预览
10
作者 黄珍献 刘跃 贾光一 《大学物理》 北大核心 2017年第6期41-43,共3页
基于迈克耳孙干涉光路,介绍了一种新的测量微小位移的实验方法.通过在迈克耳孙干涉原光路中添加平行平面镜组,使入射光和反射光在反射镜组中多次反射.当平行平面镜之间的距离发生微小变化后,两反射光束之间光程差将会被放大,通过观测干... 基于迈克耳孙干涉光路,介绍了一种新的测量微小位移的实验方法.通过在迈克耳孙干涉原光路中添加平行平面镜组,使入射光和反射光在反射镜组中多次反射.当平行平面镜之间的距离发生微小变化后,两反射光束之间光程差将会被放大,通过观测干涉条纹的变化可以计算出微小的位移.设计了实验光路,对该方法进行了实验验证.与传统的迈克耳孙干涉实验相比,该方法的测量精度有很大的提高. 展开更多
关键词 迈克耳孙干涉 光程差放大 微小位移 平行平面镜组
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VP宽频带倾斜仪现场自动校准装置设计 预览 被引量:1
11
作者 马武刚 张肖 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期658-662,共5页
为了对VP宽频带倾斜仪进行现场校准,设计了一款基于单片机AT89C51的新型现场自动校准装置。经验证该装置在+8V激励电压情况下与高精度激光干涉仪结合使用,其校准相对误差为0.36%,满足小于1%的校准相对误差要求。
关键词 VP宽频带倾斜仪 自动校准 格值 微位移
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激光聚焦偏移测量微小位移方法研究 预览 被引量:7
12
作者 陆惠宗 屠明亮 +2 位作者 纪晨东 董超 袁巨龙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期461-466,共6页
非接触式纳米精度位移测量在科研和工业生产中有重要应用价值。本文阐述了一种基于激光聚焦偏移原理测量微小位移的方法,首先分析了此方法的测量精度、误差及在所选光学元器件下的量程,进而描述了实验装置,并利用该装置对一个平面反射... 非接触式纳米精度位移测量在科研和工业生产中有重要应用价值。本文阐述了一种基于激光聚焦偏移原理测量微小位移的方法,首先分析了此方法的测量精度、误差及在所选光学元器件下的量程,进而描述了实验装置,并利用该装置对一个平面反射镜的微小位移进行了测量,结果显示位移测量精度优于10 nm(1σ),与理论计算的结果吻合。实验结果表明,该方法对测量微小位移可达nm精度,可应用于工业生产中对主轴振动、轴承球圆度等的在线精密测量。 展开更多
关键词 微小位移 激光聚焦偏移 空间滤波 测量精度 长期稳定性
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面向柔顺机构输出微位移的田口方法优化设计 预览 被引量:1
13
作者 伍建军 吴佳伟 黄裕林 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第8期216-218,223共4页
针对微位移放大特性难以实现的工程问题,将田口方法融合到柔顺机构微位移结构优化过程中,使微位移实现最大化的目标。筛选出柔顺机构输出位移的相关参数,对各参数进行分析得到输出微位移函数表达式,设计正交试验表,利用函数关系将各组... 针对微位移放大特性难以实现的工程问题,将田口方法融合到柔顺机构微位移结构优化过程中,使微位移实现最大化的目标。筛选出柔顺机构输出位移的相关参数,对各参数进行分析得到输出微位移函数表达式,设计正交试验表,利用函数关系将各组合参数对应的输出微位移列于表中,通过信噪比分析和容差设计确定最优参数组合。结果表明,柔性铰链的宽度、柔性梁的长度、刚性梁的长度和机构的厚度对输出位移影响程度逐渐减小。优化结果表明输出微位移提高了390.56μm。 展开更多
关键词 柔顺机构 微位移 田口方法 信噪比
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基于光杠杆原理的微位移测量系统设计 预览 被引量:1
14
作者 周光明 吴禹 +1 位作者 鲍丙豪 高永锋 《信息技术》 2015年第3期36-39,共4页
基于原子力显微镜的工作原理,设计了一种端点带反光镜的悬臂梁,实现光点位移放大,并利用位置敏感器件(PSD)将光点位置信息转换成光电流,从而设计出一种微位移测量系统。该系统结构简单、灵敏度高,适用于微小位移量的测量。文中给出了... 基于原子力显微镜的工作原理,设计了一种端点带反光镜的悬臂梁,实现光点位移放大,并利用位置敏感器件(PSD)将光点位置信息转换成光电流,从而设计出一种微位移测量系统。该系统结构简单、灵敏度高,适用于微小位移量的测量。文中给出了该测量系统检测原理,设计了信号处理电路,利用压电元件对悬臂梁端点微位移进行了检测。该系统可检测的线性位移量程为0~50μm,线性度为1.79%FS,分辨力可达50nm。 展开更多
关键词 光杠杆 微位移 测量系统 PSD 信号处理
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平行双关节坐标测量机连杆微变形测量系统 预览 被引量:8
15
作者 于连栋 鲁思颖 +1 位作者 张炜 赵会宁 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第11期1621-1629,共9页
为准确测量平行双关节坐标测量机零件弹性变形量,从而对由此引起的测量误差进行补偿,进一步提高平行双关节坐标测量机测量精度和可靠性,介绍了一种基于PSD位移检测的杆件微变形测量方法,通过激光参考光束将变形量的测量转化为位移量的... 为准确测量平行双关节坐标测量机零件弹性变形量,从而对由此引起的测量误差进行补偿,进一步提高平行双关节坐标测量机测量精度和可靠性,介绍了一种基于PSD位移检测的杆件微变形测量方法,通过激光参考光束将变形量的测量转化为位移量的测量。以FPGA为核心搭建信号转换、采集及传输电路。在Lab VIEW环境编写上位机软件分析测量数据。使用ANSYS软件进行力学仿真分析提出测量系统应具备的精度指标及测量范围。使用激光干涉仪标定系统响应特性,通过2D等电压间隔输出实验测定PSD有效面积内的位移响应矩阵,采用2D双三次样条插值法修正系统响应的非线性误差。实验证实系统可实现1.32μm(2σ)的位移测量精度。可用于平行双关节坐标测量机杆件变形测量,且其安装尺寸较小,可以实现在线检测。 展开更多
关键词 微位移 平行双关节坐标测量机 PSD 变形 误差 样条插值
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基于PSD的微位移测量系统研究 预览 被引量:4
16
作者 王帅帅 祝连庆 +2 位作者 周维虎 董登峰 周培松 《电子科技》 2014年第6期180-183,共4页
介绍了PSD的结构、特性和工作原理,设计了一种基于PSD探测器的微位移测量系统。针对PSD信号输出特点和实际应用要求,提出了基于PSD的微位移信号采集、处理和上位机通信系统。单片机通过ADS7864采集PSD的输出信号,处理后由RS232接口传给... 介绍了PSD的结构、特性和工作原理,设计了一种基于PSD探测器的微位移测量系统。针对PSD信号输出特点和实际应用要求,提出了基于PSD的微位移信号采集、处理和上位机通信系统。单片机通过ADS7864采集PSD的输出信号,处理后由RS232接口传给上位机,位移值在上位机界面显示,实现了对光斑微位移量的实时测量。实验结果表明,该系统响应速度快、测量精度高,可广泛应用于微位移测量领域。 展开更多
关键词 PSD 微位移 ADS7864 双线性插值
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利用霍尔元件测量金属丝的弹性模量 预览 被引量:1
17
作者 吴高米 崔敏 +6 位作者 王闯 支辛蕾 万欣 邓金祥 张兵 原安娟 王丽香 《物理实验》 2014年第6期40-43,共4页
将霍尔元件应用于拉伸法测弹性模量实验,直接测量了微小位移.结果表明,霍尔元件在均匀梯度磁场中霍尔电压与微小位移有良好线性关系,采用拟合法计算得到钢丝弹性模量为1.96×1011 Pa。
关键词 霍尔元件 弹性模量 微小位移
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压电双晶片致动器驱动电路研究 预览
18
作者 李少康 张雷 +1 位作者 王林艳 李振岩 《西安工业大学学报》 CAS 2014年第2期109-112,共4页
为了研究压电双晶片致动器性能,设计开发了其驱动电路.该电路采用高压运放式驱动方案,以美国APEX公司的PA85型运算放大器为核心构建.研究结果表明:前置放大器的引入有效地降低了电路的失调电压,两级放大环节构成的驱动电路能提供-... 为了研究压电双晶片致动器性能,设计开发了其驱动电路.该电路采用高压运放式驱动方案,以美国APEX公司的PA85型运算放大器为核心构建.研究结果表明:前置放大器的引入有效地降低了电路的失调电压,两级放大环节构成的驱动电路能提供-190~+190 V的驱动电压和200 mA的驱动电流,最大电压频率响应能力可达3.5 kHz ;相位补偿、输入及限流保护、瞬态抑制等电路,提高了电路的稳定性和可靠性. 展开更多
关键词 压电双晶片 微位移 运算放大器 驱动电路
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尺蠖式压电陶瓷驱动电源设计 预览 被引量:2
19
作者 郑楠 王学亮 李佩玥 《国外电子测量技术》 2014年第8期49-52,共4页
为了满足尺蠖式压电陶瓷驱动器的控制需要,设计了相应的驱动电源.DSP是控制器,通过网口接收上位机的控制命令,通过异步总线与FPGA进行数据通信,FPGA操作4路D/A生成4路满足相应时序要求的波形,波形经过精密运放前级放大和由分立元器件搭... 为了满足尺蠖式压电陶瓷驱动器的控制需要,设计了相应的驱动电源.DSP是控制器,通过网口接收上位机的控制命令,通过异步总线与FPGA进行数据通信,FPGA操作4路D/A生成4路满足相应时序要求的波形,波形经过精密运放前级放大和由分立元器件搭建的功率放大,输出到尺蠖式压电陶瓷驱动器的电源输入端.测试和试验表明,电源带宽高,纹波小,阶跃响应特性和动态特性良好,能够精确的控制尺蠖式压电陶瓷驱动器微位移定位,可以应用在精密工程技术领域中. 展开更多
关键词 压电陶瓷驱动器 尺蠖运动 驱动电源 微位移
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深孔轴线直线度检测装置设计与研究 预览 被引量:1
20
作者 孟晓华 于大国 +2 位作者 宁磊 王继明 马文姬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第12期68-70,74共4页
文章提出从孔轴线微元角度研究深孔轴线直线度的方法,分析了深孔实际轴线与理想轴线之间的三种关系,设计了一种基于平行光源和四象限探测器的直线度检测装置,探讨了光斑中心微位移检测原理,并提出在计算机辅助下利用光斑面积比值法检测... 文章提出从孔轴线微元角度研究深孔轴线直线度的方法,分析了深孔实际轴线与理想轴线之间的三种关系,设计了一种基于平行光源和四象限探测器的直线度检测装置,探讨了光斑中心微位移检测原理,并提出在计算机辅助下利用光斑面积比值法检测微转动量的思路,从而更为全面地反映深孔轴线直线度水平. 展开更多
关键词 深孔 直线度 微平移 微转动 四象限探测器 平行光
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