一种自适应安装的高精度图像式角位移测量装置 被引量：7

1

作者 于海 万秋华 +2 位作者 孙莹 卢新然 贾兴丹 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期510-516,共7页

采用图像探测器的角位移测量技术可实现高精度高分辨力角位移测量。为提高角位移测量装置的鲁棒性,本文设计了一种自适应安装的高精度图像式角位移测量装置。其装调过程非常简便,且可以保证在标定光栅存在偏心时具有高分辨力和高精度测... 采用图像探测器的角位移测量技术可实现高精度高分辨力角位移测量。为提高角位移测量装置的鲁棒性,本文设计了一种自适应安装的高精度图像式角位移测量装置。其装调过程非常简便,且可以保证在标定光栅存在偏心时具有高分辨力和高精度测量输出。首先,提出了基于双线阵图像传感器的测角装置设计原理,并设计了单圈绝对式标定光栅。然后,采用基于质心算法的高分辨力细分算法进行细分,并采用双线阵图像传感器对测角误差进行误差补偿。最后,设计实验装置测试自适应安装的性能。实验结果表明,当标定光栅的偏心度在±1 mm以内时,所设计装置可以实现高精度和高分辨力的角位移测量。本文所设计的装置可以在标定光栅存在±1 mm的安装偏心时保证输出精度,为小型角位移测量装置适应性的提高给出了解决方案。 展开更多

关键词 角位移测量 误差补偿 双图像探测器 自适应安装

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旋转变压器的低成本角位移测量系统 被引量：6

2

作者 郭晨霞 杨瑞峰 +1 位作者 帅浩 张鹏 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第3期304-310,共7页

针对传统模拟解调方法抗干扰能力差和当前数字解码设备成本较高的现状,基于STM32微处理器及CORDIC算法构建了旋转变压器低成本数字解码系统用于角位移或角速度测量.为了降低成本,该系统使用STM32实现旋转变压器所需的正弦激励信号,并进... 针对传统模拟解调方法抗干扰能力差和当前数字解码设备成本较高的现状,基于STM32微处理器及CORDIC算法构建了旋转变压器低成本数字解码系统用于角位移或角速度测量.为了降低成本,该系统使用STM32实现旋转变压器所需的正弦激励信号,并进行信号采集与角度解码.为满足系统的实时性,设计中使用其强大的中断系统和DMA控制器同时产生正弦激励信号和旋转变压器同步采集信号来对旋转变压器进行角度解码.实验结果表明,该系统的测角误差约为0.35°,具有较高的精度,能够满足一般的应用需求,该系统可实现微型化,为一些特殊场合提供一种精度高、成本低、可靠性高的解码方案. 展开更多

关键词 旋转变压器 解码 STM32 角位移测量 低成本

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车载激光系统光束控制反射镜角位移测量装置 被引量：2

3

作者 王恒坤 张国玉 +3 位作者 郭立红 王兵 韩旭东 郭汝海 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1517-1524,共8页

为了使快速控制反射镜(FSM)能在车载、舰载等运动环境下稳定工作,并具有很高的控制精度,研制了一套高精度角位移测量装置,该装置通过精确地提供反射镜摆角信息作为系统的反馈信号来实现伺服闭环控制。针对传统快速控制反射镜位置信息反... 为了使快速控制反射镜(FSM)能在车载、舰载等运动环境下稳定工作,并具有很高的控制精度,研制了一套高精度角位移测量装置,该装置通过精确地提供反射镜摆角信息作为系统的反馈信号来实现伺服闭环控制。针对传统快速控制反射镜位置信息反馈传感器的精度低以及不适于动载环境等缺点,采用田字裂相信号提取方法设计了基于莫尔条纹计数测量原理的精密光栅,并通过计算机进行仿真分析设计了具有抗干扰能力和耐高低温变化的绝对零位信号,其对比度达0.25。对信号处理电路进行高度集成,实现了小型化。实验结果表明,反射镜角位移测量装置测量的反射镜角分辨率为0.15″,测角精度优于0.4″,完全能满足机动式条件下,高能激光发射系统对FSM控制精度的要求。 展开更多

关键词 车载激光武器 快速控制反射镜 光栅 光束控制 角位移测量

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一种角位移测量仪的研制 被引量：4

4

作者 江晓军 瞿丹晨 +1 位作者 徐洁 刘正国 《电子测量技术》 2010年第2期38-40,共3页

介绍一种用于光学测量投影仪的角位移测量仪。它通过硬件电路对一个旋转编码器输出的角位移信号进行辨向和计数,再使用一个微处理器对辨向信号和计数信号进行处理,得到被测工件在Z旋转方向的位移值,最后对位移测量值进行误差修正,得到... 介绍一种用于光学测量投影仪的角位移测量仪。它通过硬件电路对一个旋转编码器输出的角位移信号进行辨向和计数,再使用一个微处理器对辨向信号和计数信号进行处理,得到被测工件在Z旋转方向的位移值,最后对位移测量值进行误差修正,得到该仪器的测量分辨率为1′且测量精度为±3.9′。实验表明:所研制的角位移测量仪具有准确、可靠的特点。 展开更多

关键词 角位移测量 旋转编码器 测量精度

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基于单片机的电容式角位移测量系统 被引量：5

5

作者 梁长垠 晏凯 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第8期52-54,共3页

介绍一种电容式角位移测量系统，它以电容传感器作为敏感元件，以89C51单片微机为控制核心。详细分析了电容式角位移传感器的结构、特点及工作原理，叙述了该系统的硬件框图及软件流程图，实验结果表明：在0°～90°测量范围内... 介绍一种电容式角位移测量系统，它以电容传感器作为敏感元件，以89C51单片微机为控制核心。详细分析了电容式角位移传感器的结构、特点及工作原理，叙述了该系统的硬件框图及软件流程图，实验结果表明：在0°～90°测量范围内，系统的测量精度可以达到±0．05°。 展开更多

关键词 电容传感器 角位移测量 单片机

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一种新型角位移测量装置的研制 被引量：4

6

作者 李军 王继荣 《青岛大学学报（自然科学版）》 CAS 1997年第4期9296-9296,共1页

本文以精密导电塑料电位器为敏感元件，研制了一种新型角位移传感器，并采用该传感器研制了以８０Ｃ５５２单片微机为核心的角位移测量装置，本文介绍了传感器的工作原理与结构特点，给出了测量装置的电路原理图和软件框图，该装置操作... 本文以精密导电塑料电位器为敏感元件，研制了一种新型角位移传感器，并采用该传感器研制了以８０Ｃ５５２单片微机为核心的角位移测量装置，本文介绍了传感器的工作原理与结构特点，给出了测量装置的电路原理图和软件框图，该装置操作使用简便，又具有较高灵敏度，对角位移的精确测量具有重要的实际意义。 展开更多

关键词 角位移测量 传感器 测量装置

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激光位置探测器的角位移测量精度分析 被引量：1

7

作者 孙峰 赵彦昌 +1 位作者 贾洪涛 黄开仁 《光学与光电技术》 2009年第1期29-32,共4页

作为激光光斑位置探测器,象限探测器和位敏探测器被广泛应用于激光光斑跟踪、监控、位置检测和定位等领域。对这两种探测器的角位置测量精度进行了探讨,分析了影响精度的主要噪声源,推导出两者的角位移精度表达式,并通过计算进行了模拟... 作为激光光斑位置探测器,象限探测器和位敏探测器被广泛应用于激光光斑跟踪、监控、位置检测和定位等领域。对这两种探测器的角位置测量精度进行了探讨,分析了影响精度的主要噪声源,推导出两者的角位移精度表达式,并通过计算进行了模拟。结果显示,两者的测量精度决定于信号的信噪比,且随作用距离的增加而降低;象限探测器的角位移测量精度明显高于位敏探测器。在忽略背景光噪声的情况下,象限探测器的精度约为位敏探测器的40倍。 展开更多

关键词 激光位置传感器 象限探测器 位敏探测器 角位移测量精度

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基于临界反射原理的精密角位移测量

8

作者 王婷 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期111-112,共2页

随着纳米技术的迅速发展,以及其被广泛的应用于多种学科的国际前沿研究,纳米测量技术也变的越来越重要,显示出其举足轻重的地位。设计了基于光纤内反射效应的精密角位移测量方法,对其进行了理论分析。分析结果显示,测量的精度以及测量... 随着纳米技术的迅速发展,以及其被广泛的应用于多种学科的国际前沿研究,纳米测量技术也变的越来越重要,显示出其举足轻重的地位。设计了基于光纤内反射效应的精密角位移测量方法,对其进行了理论分析。分析结果显示,测量的精度以及测量范围取决于入射光的偏振态,初始入射角以及反射次数。 展开更多

关键词 角位移测量 内反射 测量范围 测量灵敏度

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精密减速器角位移测量系统设计 被引量：8

9

作者 路遥环 裘祖荣 +1 位作者 尤悦 薛洁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期14-20,共7页

为了实现对精密减速器输入端和输出端角位移的精密测量,建立精密减速器角位移测量系统。对该系统的机械结构、角度测量及标定方法、基于非线性最小二乘法的误差补偿模型进行研究。通过"立式筒状"结构和圆光栅角度传感器"... 为了实现对精密减速器输入端和输出端角位移的精密测量,建立精密减速器角位移测量系统。对该系统的机械结构、角度测量及标定方法、基于非线性最小二乘法的误差补偿模型进行研究。通过"立式筒状"结构和圆光栅角度传感器"前置"避免了传统检测仪的弱刚度结构和轴系形变对角度测量造成的影响。使用光电自准直仪与24面棱体结合的方式离散标定圆光栅角度传感器的角位移测量误差,研究基于谐波分析的误差补偿方法,对角坐标进行补偿,进一步消除误差。实验结果显示,通过优化检测仪的结构设计,角位移测量精度达到±7″;误差补偿后,角位移最终测量精度达到±2″,满足减速器角位移测量的高精度要求,对类似测角系统也有参考价值。 展开更多

关键词 角位移测量 结构设计 圆光栅 测量误差 补偿模型

原文传递

图像式角位移测量的光栅偏心度监测系统 被引量：7

10

作者 王亚洲 于海 +2 位作者 易进 张士伟 韦宗喜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1038-1045,共8页

图像式角位移测量装置中,光栅的安装偏心标定结果直接影响着角位移测量的精度。为此,本文设计了一种用于调试图像式角位移测量装置光栅偏心度的系统。首先,根据图像式角位移测量机理,提出了基于线阵图像传感器的标定光栅偏心度监测原理... 图像式角位移测量装置中,光栅的安装偏心标定结果直接影响着角位移测量的精度。为此,本文设计了一种用于调试图像式角位移测量装置光栅偏心度的系统。首先,根据图像式角位移测量机理,提出了基于线阵图像传感器的标定光栅偏心度监测原理;然后,在图像传感器上建立了偏心调试监测信号的模型,并提出存在偏心时偏心监测信号的变化机理;最后,对某型号角位移测量装置进行了实验,并给出了调试建议。实验表明,经过调节误差均方差由1017″降低到12.8″。本文设计的偏心监测系统能够实现对标定光栅的高精度安装调试,提高了图像式角位移测量装置的批量生产效率。 展开更多

关键词 角位移测量 标定光栅调试 偏心误差 监测系统

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基于最小二乘拟合波矢估计的角位移测量方法 被引量：1

11

作者 庞静茹 谭景升 +2 位作者 牛亦琰 刘逸志 潘卫清 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期589-596,共8页

为了实现微小角度的精密测量,提出一种基于最小二乘拟合波矢估计实现角位移测量的方法,利用全息理论和采样定理二次曝光记录两幅全息图,通过角谱分析求解测量光相位信息的相关参数,进行波矢估计并求解两次波矢存在的角位移关系,使用计... 为了实现微小角度的精密测量,提出一种基于最小二乘拟合波矢估计实现角位移测量的方法,利用全息理论和采样定理二次曝光记录两幅全息图,通过角谱分析求解测量光相位信息的相关参数,进行波矢估计并求解两次波矢存在的角位移关系,使用计算机仿真验证了该方法的可行性和准确性并分析了像素尺寸、像素数和信噪比对测量精度的影响,用实验验证了理论计算结果与实验测定结果的一致性。实验表明,在CCD像素数不低于1000pixel,像素尺寸不小于4.6μm,信噪比不低于20dB的情况下,测量方法可实现3.9°范围内的准确测量,测量的均值误差控制在2.5×10^(-7)rad内,测量的标准差控制在2.0×10^(-7)rad内。 展开更多

关键词 数字全息 最小二乘拟合 波矢估计 角位移测量

原文传递

图像式角位移测量技术研究进展与展望 被引量：4

12

作者 贾兴丹 万秋华 +2 位作者 于海 赵长海 杜颖财 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期650-657,共8页

图像式角位移测量技术是采用数字图像处理技术实现光电位移精密测量的新兴技术。因其较传统莫尔条纹技术更能在小尺寸光栅码盘下实现高精度、高分辨力的角位移测量,已成为当前的研究热点之一。为了进一步研究图像式角位移测量技术,本文... 图像式角位移测量技术是采用数字图像处理技术实现光电位移精密测量的新兴技术。因其较传统莫尔条纹技术更能在小尺寸光栅码盘下实现高精度、高分辨力的角位移测量,已成为当前的研究热点之一。为了进一步研究图像式角位移测量技术,本文系统的对现有的使用图像探测器的测量技术进行了分析,总结了国内外发展现状的优缺点,并对图像式角位移测量技术的发展进行了展望,为高精度高分辨力角位移测量技术的研究提供依据。 展开更多

关键词 图像式角位移测量 高精度、高分辨力 研究进展 展望

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GDE-8800多通道角位移测量仪

13

作者 张跃明 易丽娟 +1 位作者 王兆鸿 颜梁 《测控技术》 CSCD 北大核心 1996年第3期45-47,共3页

介绍了利用增量式旋转编码器进行角位移测量的原理和提高系统测量精度的硬件实现方法。

关键词 角位移测量 四倍频 方向判别 归零逻辑

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多功能电子数显小角位移测量仪的研制

14

作者 林红 《装备制造技术》 2017年第4期201-203,共3页

设计一种多功能电子数显小角位移测量仪,它既具有检测自准直仪、合像水平仪、气泡式水平仪等小角度量仪的示值误差的功能,还具有检测电感测微仪、扭簧比较仪、杠杆齿轮比较仪等测微仪示值误差的功能。其结构特点是由台板总成与精密平板... 设计一种多功能电子数显小角位移测量仪,它既具有检测自准直仪、合像水平仪、气泡式水平仪等小角度量仪的示值误差的功能,还具有检测电感测微仪、扭簧比较仪、杠杆齿轮比较仪等测微仪示值误差的功能。其结构特点是由台板总成与精密平板形成正切杠杆传动机构,旋转微动调节台板小角度倾斜的升降装置,使台板产生小角度倾斜,即可按需要的测量间隔逐点检测小角度量仪的示值误差或检测测微仪的示值误差。该测量仪在工作原理、结构设计、检验方法等方面有较大改进,经试验证明,具有结构简约,检测效率高,测量精度高,系统稳定可靠等特点。 展开更多

关键词 多功能 电子数显 小角位移测量仪

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霍尔角位移测量精度分析与应用

15

作者 陈星燎 《国外电子测量技术》 北大核心 2023年第10期154-161,共8页

非接触式磁电角度测量装置在工业复杂环境领域获得广泛应用。针对阀门行业复杂恶劣的应用环境以及测角精度在4°内的要求,开发了赫姆霍兹线圈驱动的霍尔传感器测量角度测量装置,理论分析了磁场不均匀性、线圈空间安装位置以及垂直... 非接触式磁电角度测量装置在工业复杂环境领域获得广泛应用。针对阀门行业复杂恶劣的应用环境以及测角精度在4°内的要求,开发了赫姆霍兹线圈驱动的霍尔传感器测量角度测量装置,理论分析了磁场不均匀性、线圈空间安装位置以及垂直误差、传感器灵敏度、霍尔器件通道非线性度、两通道相对非线性度、通道信噪比、安装角度偏差等因素对角度测量误差的影响,推导出误差上界等于等效安装角度误差与等效相对非线性度之和,两通道相对非线性度对误差影响极大。通过仿真和实验数据验证了上述分析的正确性,实测角位移的标准偏差为±0.4°,与理论预测值接近,满足工程应用需求。 展开更多

关键词 角位移测量 精度分析 霍尔传感器

原文传递

图像式角位移测量污染检测和误码校正研究

16

作者 刘继帅 贾兴丹 +1 位作者 纪越 万秋华 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第22期172-181,共10页

为了提升光电角位移测量装置的可靠性和准确性,在码盘受污染时能够正常译码,开展了图像式角位移测量的污染检测和污染导致的误码实时校正方法研究。首先,介绍了角位移测量原理以及污染对角位移测量的影响;随后,为检测图像式角位移测量... 为了提升光电角位移测量装置的可靠性和准确性,在码盘受污染时能够正常译码,开展了图像式角位移测量的污染检测和污染导致的误码实时校正方法研究。首先,介绍了角位移测量原理以及污染对角位移测量的影响;随后,为检测图像式角位移测量中的码盘污染并实时校正因码盘污染产生的误码,提出了检测-校正-推测(DCAF)的方法和区域像素扫描的方法,分别对粗码、精码区进行污染检测和误码实时校正,在校正过程中,设计了新的精码道编码方式;最后,对所提出的污染检测和误码实时校正方法进行实验验证。实验结果表明,该方法能够对污染进行检测并对其产生的误码进行实时校正,研究对提高角位移测量的可靠性和准确性具有重要意义。 展开更多

关键词 图像式角位移测量 可靠性 污染检测 误码校正

原文传递

一种基于平板横向剪切干涉的角位移测量方法 被引量：8

17

作者 郑德锋 王向朝 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1125-1129,共5页

在一种已有的角位移干涉测量技术的基础上,提出一种改进的角位移测量方法.通过选择合适的初始入射角,使从平板前后表面反射的两光束实现剪切干涉.采用一维位置探测器测量光束经透镜会聚后在探测器光敏面上的光点偏移量.根据干涉信号的... 在一种已有的角位移干涉测量技术的基础上,提出一种改进的角位移测量方法.通过选择合适的初始入射角,使从平板前后表面反射的两光束实现剪切干涉.采用一维位置探测器测量光束经透镜会聚后在探测器光敏面上的光点偏移量.根据干涉信号的相位和光点偏移量可以计算出被测物体的角位移.在该测量方案中,引入的一平面反射镜与被测物体的反射面形成光程差放大系统,提高了角位移测量灵敏度.分析了初始入射角对剪切比的影响,并讨论了基于该方案的角位移测量精度.实验结果表明,基于该技术的角位移重复测量精度达到10-8rad数量级. 展开更多

关键词 激光技术 角位移测量 剪切干涉 平行平板

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法布里-珀罗板正弦相位调制型高精度角位移测量 被引量：6

18

作者 张彩妮 王向朝 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1141-1145,共5页

提出了一种基于法布里珀罗板和正弦相位调制干涉术的角位移测量新方法。采用CCD探测法布里珀罗板两透射光束光斑的中心距 ,通过运算得到了入射光的初始角 ,解决了采用法布里珀罗板干涉法测量角位移需确定入射光初始角的问题。采用正弦... 提出了一种基于法布里珀罗板和正弦相位调制干涉术的角位移测量新方法。采用CCD探测法布里珀罗板两透射光束光斑的中心距 ,通过运算得到了入射光的初始角 ,解决了采用法布里珀罗板干涉法测量角位移需确定入射光初始角的问题。采用正弦相位调制干涉术通过测干涉信号的相位来测量物体的角位移 ,增强了对杂散光的抗干扰能力 ,减少测量误差 ,提高了测量精度。理论模拟和实验结果表明本方法可以实现精度为 10 -8rad数量级的高精度角位移测量。 展开更多

关键词 物理光学 角位移测量 法布里-珀罗板 正弦相位调制干涉术

原文传递

基于光学编码成像的新型角位移传感器

19

作者 高旭 王鹏飞 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第11期144-152,共9页

传统光学角位移测量方法存在光路复杂、抗干扰能力弱等问题。为此,提出一种基于光学编码成像的新型角位移测量方法。首先,该方法借鉴格雷码转换成二进制的原理,在直径为50 mm的圆周面上均匀分布两圈红色、绿色、蓝色(Red、Green、Blue,R... 传统光学角位移测量方法存在光路复杂、抗干扰能力弱等问题。为此,提出一种基于光学编码成像的新型角位移测量方法。首先,该方法借鉴格雷码转换成二进制的原理,在直径为50 mm的圆周面上均匀分布两圈红色、绿色、蓝色(Red、Green、Blue,RGB)色块,通过检测外圈目标点周围的颜色信息将其转换为与绝对位置对应的二进制数;然后,为降低噪声,利用高斯滤波与中值滤波对图像进行预处理,并使用霍夫圆算法定位跟踪目标点以获得其始末位置,从而计算出粗角度;最后,利用视频最后一帧目标点所处位置与最终位置之间的角度对粗角度进行补偿,实现角度测量。通过搭建实验平台与制作实物传感器,在光圈整周360°测量范围内,对实验装置进行精度测量与稳定性实验,实验结果表明,分辨力达到16位,测量均方差为0.23°。提出的新型角位移测量方法为角位移测量领域提供了新的思路。 展开更多

关键词 角位移测量 光学编码 RGB色块 传感器

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