摘要：介绍了一种新的基于FPGA的纯硬件细分系统，该系统主要由模拟信号处理和集成于同一FPGA芯片上的坐标变换、FIFO存储器、FIR滤波器几个部分组成。采用了集成化和模块化设计，具有精度高、实时性好等特点。将此方法应用于2m比长仪的测长系统，通过实验验证了该细分系统的准确性及实用性。

摘要：分析了2m激光干涉比长仪测量滑板运动控制系统的实现方法。设计了气液联动控制机构，以气压为动力，利用气液转换器把气压转换为液压来推动活塞杆控制测量滑板的运行速度和方向，将气压控制的响应快与液压控制的速度稳定性高的特点结合起来，并结合电气系统的控制灵活性，构成了电-气-液的多级控制结构。利用多个液压回路管路直径长度的变化控制测量滑板移动的无级调速，实现了测量滑板运动方向、速度、位置的精确控制，测量速度为2μm/s～10mm/s。系统充分发挥了电、气、液的控制优点，速度，位置控制精度高、运动平稳、可靠性好。

摘要：为提高位移传感器的测量精度,研究了基于激光干涉仪的位移传感器标定方法,并搭建了标定系统,以激光干涉仪作为长度标准,设计了符合阿贝原则的机械结构,减小标定误差;开发了自动控制测量系统,实现被测传感器与标准干涉仪数据的连续、同步采集并输出误差曲线;建立了基于多点差值的误差修正模型,实现位移传感器误差的自动标定。以三角激光传感器为被测对象进行了实验,实验结果表明,经标定后被测传感器绝对误差减小50%以上。

摘要：高等别线纹尺广泛用于精密加工及精密测量设备的定位、标定及校准等。为满足长三角地区高端装备制造业对高等别线纹尺的量值溯源需求,提升地方计量机构的量传能力,研制开发了新的激光干涉比长仪装置。在主体结构设计、激光干涉测长、环境监测与补偿等方面进行了精心设计,并利用基准尺等多种仪器,对装置各部分的计量特性进行校准及实验测试。测试结果表明,该装置校准线纹尺达到了基准级的测量精度。

摘要：为了使电涡流传感器提高灵敏度，减少功耗，适应狭小空间的特殊工作环境，提出了一种基于运算放大器的小型电涡流传感器电路，利用仿真软件对振荡电路的参数进行优化，设计了电涡流传感器。同时，选用高分辨力的测量单元瑞士TESA电感测微仪TT80对电涡流传感器进行静态标定，制作了电涡流传感器静态标定系统。仿真研究和实验结果表明，基于运算放大器的变频调幅式电路的电涡流传感器具有灵敏度高，功耗低，适用于狭小空间测量的特点。

摘要：端度计量是几何量计量的一项基础工作,国内外对量块、量块对和台阶规端度标准器的高精度测量技术开展了大量的研究。量块的测量方法分为比较法和绝对干涉法。比较法介绍了基于高定位重复性测头和干涉比较技术的高精度量块比较仪,其测量不确定度0.04μm+0.4×10^(-6)L。绝对干涉法介绍了量块绝对干涉测量的测量原理及国内干涉测量的发展历程。绝对干涉法主要包括单端和双端量块干涉测量方法,相应地研制了需要研合测量的单端移相量块干涉仪和无需研合的双端移相量块干涉仪,其测量不确定度达到15 nm+0.15×10^(-6)L。以移相量块干涉仪为基础开展了量块对和台阶规的测量方法研究。为实现量块对的高精度测量,通过不确定度分析和实验验证获得并规定了单端移相量块干涉仪测量量块对的限定测量条件。采用移相量块干涉仪测量量块对长度差的测量不确定度不超过10 nm。采用单端移相量块干涉仪可以实现台阶规的高精度测量,通过对干涉条纹的分析计算,台阶中心高度测量不确定度达到(0.01~0.1)μm。为满足超高精度的长度测量的需求,研究超高精度干涉测量技术是端度计量的发展趋势。已有的单端和双端移相干涉技术为基于全新设计的超高精度干涉仪的研制奠定了基础,从而实现纳米级测量不确定度的端度测量。

摘要：介绍了我们研制的一种高精度、具有计量学意义的原子力显微镜测头.该显微测头与其它部件协同工作在50 mm×50 mm×2 mm的测量范围内实现纳米级精度的测量.测头采用光束偏转法检测探针悬臂的微小偏移,由单模保偏光纤引入半导体激光作为光源.该测头安装有3个立体反射镜作为激光干涉仪的参考镜.样品与原子力显微镜测头的相对位置可以由激光干涉仪直接读数,可溯源到米国际定义及国家基准上.激光干涉仪的布置无阿贝误差.测头采用立体光路设计,结构紧凑.测头厚度小于20 mm,质量约200 g,却实现了100 mm的反射光程.使用该测头测得与量块表面的力-距离曲线,还测得标称高度300 nm SiO2台阶样板的图像,分辨率优于0.05 nm.