摘要：根据锡膏激光扫描三维测量系统在测量PCB电路板时底板和锡膏对激光光强的散射效果不同,设计并研制了一套光强自适应调节光源。该光源以程控电源为基础,分析光条中心提取效果与激光光强的关系,应用小波分解与频带能量比相结合的光强自适应调节算法实现测量系统光强自适应调节功能。进行了相关实验,实验结果表明该光源能够很好地实现锡膏激光扫描三维测量系统的激光光强自适应调节,并能选出最适合测量的激光光强,具有很好的适用性。

摘要：针对微结构的偏转角度测试需求,设计并搭建了一套基于显微光杠杆技术的角度测量系统。该系统将光杠杆光路与无限共轭显微光路相结合,所得聚焦光斑直径小于10μm;采用电流模式电路处理四象限探测器输出信号,系统理论带宽超过5MHz;系统对微结构的转角测量分辨力和理论量程分别可达1.2″和±4°。利用该系统测量了原子力显微镜微悬臂梁探针在步进载荷下的偏转情况,测量结果与铁摩辛柯梁理论计算一致,验证了系统的可靠性。

摘要：旋转激光扫描测量系统采用光电扫描的计时方式并结合时空转换的原理实现角度交会定位,光电信号时域信息的精确性是影响测量精度的重要因素之一。针对测量系统中同步信号存在延时的问题,根据测角误差的特性提出一种基于发射基站转台正、反转测量目标的延时评估方法。通过定量分析同步信号的延时,建立同步信号的延时模型。基于可编程逻辑器件分析延时对测角精度的影响,研究同步信号电路延时的补偿算法并设计实验进行验证。实验结果表明,所提方法能够有效补偿同步信号原有约为190 ns的电路延时。

摘要：针对现有的钢球表面质量视觉检测仪缺陷球漏检问题,本文提出照明系统优化方案。该方案通过建立LED漫反射穹顶光源的数学模型,分析影响钢球表面照度均匀性的因素,分别针对光源遮挡屏形状、导轨透光率,运用Lighttools光学仿真软件模拟了其对照度均匀性的影响。根据分析结果,更新检测仪原有的照明系统,将检测仪投入工业现场进行实际分拣测试。实验结果表明,改进的照明系统将设备的钢球缺陷球漏检率降低至0.02%,提升了检测精度,光源的优化设计符合理论推导和仿真预期结果。

摘要：针对液滴分析仪光纤、电容传感器多次测量重复性不高,影响液滴分析测量精度的关键问题,重新设计了传感器结构,在电容环形极板外部增加屏蔽结构。采用数字电容信号测量法代替原有激励模拟测量方法,电容传感器测量极小值标准差为0.001 7 p F,极大值标准差为0.002 4 p F。改进光纤信号测量电路,利用无限增益低通滤波器避免由于放大倍率过高引起的自激震荡,光纤传感器测量峰值标准差为0.019 9 V,提高了液滴分析仪测量精度。

摘要：应用光学自准直原理,选用激光二极管(LD)为光源,位置敏感探测器(PSD)为光电探测器,构建了一种基于互相关分析的激光自准直小角度测量系统.为了提高小角度测量精度,该系统对光源进行正弦调制,利用互相关分析解调出待测小角度信息.根据互相关分析理论,设计了信号处理系统,对影响系统精度的主要因素进行了分析.实现了测量样机,并进行了性能测试实验.实验表明,互相关解调系统有效地抑制了噪声的影响,样机具有较高的二维小角度测量精度和示值稳定性,在±150″范围内,最大非线性误差为0.6″,重复性误差为0.2″,漂移为0.4″/4h.

摘要：为了精确快捷地标定线结构光扫描传感器的结构参数,提出了一种线结构光扫描传感器结构参数一体化现场标定的新方法,建立了线结构光扫描传感器的数学模型,根据张正友摄像机标定思想结合L-M非线性优化算法能快速精确地完成摄像机内外参数的标定,在此基础上,引入辅助线激光,通过反复多次提取两激光交点完成对线结构光平面精确标定。文章还介绍了如何获取激光交点以及精确提取交点坐标的方法,通过设计相关实验验证了本文方法的可行性,使系统精度优于24μm,能满足实际测量要求。

摘要：作为动力调谐陀螺仪重要支撑部件的滚珠轴承,其性能好坏直接影响到陀螺仪甚至整个惯性导航系统的正常运转,因此对其工作状态进行实时监测并作出及时准确地故障诊断具有重要现实意义。对此本文首先分析了动力调谐陀螺仪滚珠轴承产生振动时的特征频率,然后基于石英挠性加速度计和LabVIEW软件设计了振动测试实验,完成振动信号的采集、处理。针对振动信号进行频域分析和小波分析并作出故障诊断,最后对诊断结果进行验证。

摘要：在截面尺寸为300 mm 300 mm和400 mm 300 mm的H型钢的切割和焊接过程中,为了达到0.2 mm的测量分辨力要求,由CCD相机采集的图,通过计算机处理,测量型钢端部的几何尺寸及形变量,为焊枪的定位、切割提供坐标参数。针对型钢测量过程中需要解决0.7‰分辨力和大景深测量的问题,提出了一个大景深视觉成像测量的设计方案,给出了被测工件的实际测量结果,并做了测量重复性和稳定性分析。理论分析和实验及结果表明,该系统的分辨力达到0.2 mm,从采集图像到得出最后数据,处理时间满足工程要求。

摘要：针对一种微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)三维微触觉力传感器,采用悬臂梁弯曲变形获得了标准微小力信号,通过测量传感器敏感梁弹性导致的传感器测杆的微小位移量,对标定过程中的误差进行了补偿,实现了三维微触觉力传感器的精确标定.建立了MEMS三维微触觉力传感器标定系统,对悬臂梁的弹性系数进行了标定,对传感器测头输出的微小电压信号设计了线性化的信号调理电路.标定过程中考虑了由于传感器敏感梁弹性变形导致的传感器测杆的微小位移量对标定精度的影响.采用高精度的纳米测量机(nano-measuring machine,NMM)对传感器测杆的位移特性进行测量,利用该参数对传感器的力特性系数进行误差补偿,最后根据传感器输出的初始电压和力特性系数建立了传感器的力特性输出方程.