摘要：针对传统线阵CCD测量方法仅适用于静态图像采集或低速位移测量的问题,在分析CCD动态测量过程中动态误差产生原因的基础上,提出一种驱动时序互相推延的多个CCD同步测量方法。该方法实现了在一个积分周期内的等时间多个位移值测量,等效于减少单个CCD积分时间,从而提高线阵CCD的动态测量范围。设计了一个由5个线阵CCD沿圆周均布的,时序推延的角位移传感器,并完成相应实验系统的搭建。通过与高精度圆光栅在不同速度下动态误差的检定,得出随着运动速度的提高,时序推延测量方法的动态特性要明显优于传统测量方法。结果表明,时序推延测量法在30 r/min时与传统方法 10 r/min的动态误差水平相当,验证了时序推延测量方法对提高CCD动态特性的可行性。

摘要：针对传统光学位移传感器的制造设备昂贵及时栅传感器中存在的抗电磁干扰能力差、制造精度不高等问题,设计了一种基于交变光场时空耦合和光刻技术的光场式时栅传感器。根据光场式时栅传感器测量系统的要求,利用DDS技术生成了光场式时栅的激励信号,并完成了LED光源的驱动电路设计,得到了时栅的交变光场信号;设计了基于硅光电池的光信号采集及调理电路,获得了一路用于位移测量的电行波信号。实验表明:该系统能够稳定工作,在108 mm的测量范围内,光场式时栅的测量精度为±0.5μm。

摘要：时栅位移传感器的核心是时空转换思想,其关键是构建一个无限长匀速运动的栅尺,时栅位移传感器采用了行波来构建这样一个栅尺,因此对行波产生新方法的研究有助于推动时栅位移传感器的研究和发展.分析目前行波产生方法及优缺点,进而提出一种,一种基于光电信号耦合和驻波调制的行波产生新方法.搭建了实验平台,初步实验表明该设计方案是可行的,产生出正确的行波信号,其峰值为300 mV,周期为99.50 us.并与磁场式时栅位移传感器产生的行波进行了对比,表明该设计方案产生的行波信号质量更好.此设计方案摆脱了目前通过电磁耦合获得信号的方式,并且将时栅位移传感器的研究工作究领域从电磁领域拓宽到了光电领域,提供了研究时栅、提高时栅测量精度的新思路、方法、手段,推动了时栅传感器的发展.

摘要：针对时栅传感器由于等时间测量导致测量分辨率随运动速度变化的问题,提出一种基于自适应连续动态比相的位移测量方法。该方法在激励频率不发生变化的情况下,通过速度变化自适应控制一个周期内比相次数,保证不同速度下测量分辨率不发生变化。根据以上方法,建立数学模型,完成硬件电路和软件系统的设计,并搭建实验系统;通过与激光干涉仪在不同速度下对比测量,结果表明,在0~60 cm/s速度范围内实现了将时栅等时间采样值转换为等空间位置反馈,测量精度为±0.5μm.

摘要：为了提高时栅位移传感器的测量精度,介绍了一种不通过提高时钟频率而提高时栅测量精度的方法—游标细分法。借鉴于游标卡尺对齐细分的测量方法,对时栅时钟脉冲进行二次细分,实现了高分辨率、高精度时间量的测量,避开了复杂的电子细分。为了验证该方法的有效性,搭建了一套实验平台,实践证明:采用游标细分方法后,时栅位移传感器的时钟插补脉冲在41.7 ps的高分辨率下,测量误差峰峰值为±1.4″,实现了更高精度的测量。

摘要：基于三相异步电机绕组方式的磁场式时栅位移传感器,通过旋转磁场得到行波信号强度较弱,并容易受到周围磁场的干扰。为了进一步提高时栅位移传感器行波信号的强度,提出一种基于交变光强的时栅位移传感器行波形成方法,并搭建了实验平台。实验表明:该设计方案产生出正确的行波信号,并且所得到的行波信号强度优于磁场式时栅位移传感器产生的行波信号强度。

摘要：结合中关铁矿实际情况,借鉴国内相近大水矿山的开采经验,介绍了帷幕注浆试验工程中注浆帷幕设计及施工,并利用物探方法对矿山帷幕注浆效果进行了检测,通过对检测结果的分析,证明了物探方法的有效性。该方法快捷、经济、易操作,节省人力物力。