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基于激光自混合效应的微角度测量实验教学研究
1
作者 吕亮 张耒 胡俊 《大学物理实验》 2024年第1期7-10,共4页
为了丰富大学实验教学内容,本文提出了一种新型微角度测量方法。该方法运用激光自混合干涉技术并结合直角棱镜的光学特性,具有系统结构紧凑、分辨率高等特点。实验中采用氦氖激光器为光源,测量范围可达21.49 mrad。该实验操作性及拓展... 为了丰富大学实验教学内容,本文提出了一种新型微角度测量方法。该方法运用激光自混合干涉技术并结合直角棱镜的光学特性,具有系统结构紧凑、分辨率高等特点。实验中采用氦氖激光器为光源,测量范围可达21.49 mrad。该实验操作性及拓展性较强,可进一步培养学生的实践能力和科研思维。 展开更多
关键词 自混合效应 角度测量 光学测量
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基于激光跟踪仪的俯仰角度测量方法研究
2
作者 汪威 何长义 +3 位作者 徐志成 邓育红 李建勤 余苏 《科学技术创新》 2024年第6期13-16,共4页
针对现有俯仰角度测量技术抗干扰能力弱、适应场景单一的问题,提出了基于激光跟踪仪的俯仰角度两种测量方法。一是通过测量点拟合圆的圆心角计算俯仰角,二是通过测量点构成直线之间的夹角计算俯仰角。结果表明:方法2的测量效果优于方法1... 针对现有俯仰角度测量技术抗干扰能力弱、适应场景单一的问题,提出了基于激光跟踪仪的俯仰角度两种测量方法。一是通过测量点拟合圆的圆心角计算俯仰角,二是通过测量点构成直线之间的夹角计算俯仰角。结果表明:方法2的测量效果优于方法1,其非线性误差为0.051%,迟滞误差为0.019%,重复性误差为0.027%,总误差为0.061%。 展开更多
关键词 角度测量系统 俯仰角 激光跟踪仪 SA测量分析软件
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基于Kalman的动态角度测量方法研究 被引量:1
3
作者 马新宇 朱维斌 +2 位作者 黄垚 邹伟 薛梓 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期119-127,共9页
为了保证转台测角系统动态角度测量的准确性,研究了一种基于Kalman滤波的动态角度测量方法。阐述了动态角度测量方法原理,详细解释了基于Kalman滤波的参数优化模型和动态预测模型;根据测量精度要求设计动态角度测量电路,基于现场可编程... 为了保证转台测角系统动态角度测量的准确性,研究了一种基于Kalman滤波的动态角度测量方法。阐述了动态角度测量方法原理,详细解释了基于Kalman滤波的参数优化模型和动态预测模型;根据测量精度要求设计动态角度测量电路,基于现场可编程门阵列(FPGA)平台实现转台发生角度值实时预测;开展加速度为10°/s2的匀加速运动工况仿真实验,以转台发生角度理论值为参考验证方法有效性;搭建转台实验平台,以环形激光陀螺仪为测量参考值验证动态角度测量方法应用效果。实验结果证明提出的动态角度测量方法可有效减小转台测角系统测量延时引入的系统误差,在转速为30°/s时延时误差由-82.62″减小至-0.01″,在各种转速下能够保持测量结果一致性,有效提升转台测角系统动态测量精度。 展开更多
关键词 动态角度测量 延时误差 KALMAN滤波 预测补偿
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双臂非共程点光源非定域干涉小角度测量方法
4
作者 张宝武 崔建军 +2 位作者 欧阳烨锋 陈恺 方振远 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期1202-1207,共6页
为了提高小角度测量的精度,提出了一种双臂非共程点光源非定域干涉小角度测量方法。通过建立小角度测量的理论模型,搭建测角系统,并采用大靶面无镜头小像素的CCD记录干涉同心圆环。其原理为利用暗环和亮环兼顾的多圆环回归拟合系列圆环... 为了提高小角度测量的精度,提出了一种双臂非共程点光源非定域干涉小角度测量方法。通过建立小角度测量的理论模型,搭建测角系统,并采用大靶面无镜头小像素的CCD记录干涉同心圆环。其原理为利用暗环和亮环兼顾的多圆环回归拟合系列圆环圆心定位方法实现圆心侧移量的高精度测量,完成与激光干涉小角度测量仪进行比较测量实验。结果显示,所提方法在3 h之内,x方向上的稳定性波动幅度最大为-2.46″,y方向上的稳定性波动幅度最大值为-1.92″;测角重复性在±0.50″内最大偏差为-0.45″,与激光干涉小角度测量仪具有较好的一致性。 展开更多
关键词 计量学 角度测量 非定域干涉 同心圆环 双臂非共程
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基于激光干涉仪的工业喷嘴喷雾角度测量方法
5
作者 李明凯 魏永杰 张树日 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第3期39-43,共5页
喷雾角度是工业喷嘴的关键性能指标,如何精确地测量喷雾角度直接影响着工业喷嘴的应用效果及其发展潜力,为此,提出基于激光干涉仪的工业喷嘴喷雾角度测量方法。定义工业喷嘴喷雾角度(以射流边界辅助切线之间的夹角作为喷雾角度),并以此... 喷雾角度是工业喷嘴的关键性能指标,如何精确地测量喷雾角度直接影响着工业喷嘴的应用效果及其发展潜力,为此,提出基于激光干涉仪的工业喷嘴喷雾角度测量方法。定义工业喷嘴喷雾角度(以射流边界辅助切线之间的夹角作为喷雾角度),并以此为基础,引入激光干涉仪搭建工业喷嘴喷雾角度测量模型,确定喷雾角度测量公式。深入分析喷雾角度测量误差(环境误差与非线性误差),通过恒温保障及其纯软件方式补偿环境误差与非线性误差,即可实现工业喷嘴喷雾角度的精确测量。实验数据显示:应用提出方法获得的喷雾角度测量灵敏度参数高于给定的标准阈值,喷雾角度测量误差低于最低限值,充分证实了提出方法喷雾角度测量性能较佳,能够满足现今工业喷嘴应用需求。 展开更多
关键词 激光干涉仪 工业喷嘴 喷雾角度 角度测量 雾化特性 测量误差
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基于F-P微小角度测量原理的装置设计与实验研究
6
作者 吴晨光 沈小燕 《中国计量大学学报》 2023年第3期342-347,共6页
目的:设计一套微小角度测量装置并对其展开实验研究。方法:基于F-P标准具微小角度测量模型,对微小角度测量装置进行机械结构设计与实验研究。结果:所设计的微小角度测量装置与ELCOMAT 3000自准直仪在±150″测量范围内,角度测量不... 目的:设计一套微小角度测量装置并对其展开实验研究。方法:基于F-P标准具微小角度测量模型,对微小角度测量装置进行机械结构设计与实验研究。结果:所设计的微小角度测量装置与ELCOMAT 3000自准直仪在±150″测量范围内,角度测量不确定度不大于0.050″,两者示值误差不大于0.58″。结论:微小角度测量装置与ELCOMAT 3000自准直仪对比实验结果证明,微小角度测量值准确可靠。微小角度测量装置整体结构设计简单且操作简便。 展开更多
关键词 F-P标准具 微小角度测量 装置设计 不确定度
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基于机器视觉的锅底标签角度测量系统研究
7
作者 戴雨轩 沙玲 《农业装备与车辆工程》 2023年第6期169-173,共5页
家用厨锅在制造时安装手柄需要焊接螺母座,针对螺母座焊接位置不准确的问题,设计了厨锅锅底标签角度测量系统。该测量系统通过搭建视觉采集平台采集图像,利用模板匹配原理对锅底图像进行角度检测。通过对不同种类锅底图像进行滤波、阈... 家用厨锅在制造时安装手柄需要焊接螺母座,针对螺母座焊接位置不准确的问题,设计了厨锅锅底标签角度测量系统。该测量系统通过搭建视觉采集平台采集图像,利用模板匹配原理对锅底图像进行角度检测。通过对不同种类锅底图像进行滤波、阈值化与频域变换等图像处理算法制定感兴趣区域(ROI),由ROI依次创建形状模板;将采集到的图像经过预处理后根据已建好的同类模板进行匹配,匹配结果由Visual Studio 2019平台所建立的人机界面显示。实验表明,该测量系统平均误差可达0.08°,检出率达94%,平均检测时间0.35 s,明显优于传统的人工检测,能够满足工业的实际检测需求。 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 模板匹配 角度测量
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智能网联汽车传感器多角度测量装置优化设计
8
作者 范芳 吴江艳 《汽车维修技师》 2023年第8期106-107,共2页
随着智能网联汽车传感器技术应用越来越广泛,传感器的安装与调试工具在智能网联汽车故障维修过程使用率日渐升高,其中角度测量仪成了传感器装调必备工具之一。但是现有的角度测量仪大部分只能测量水平或者垂直角度,对于其他角度的测量... 随着智能网联汽车传感器技术应用越来越广泛,传感器的安装与调试工具在智能网联汽车故障维修过程使用率日渐升高,其中角度测量仪成了传感器装调必备工具之一。但是现有的角度测量仪大部分只能测量水平或者垂直角度,对于其他角度的测量比较困难。基于此,本文优化设计了一种可测量任意角度的多角度测量仪,很好地解决了传感器装调过程中多角度的测量难题。 展开更多
关键词 传感器装调 角度测量 优化设计
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提高激光干涉小角度测量系统测量精度及误差修正的研究 被引量:2
9
作者 朱小平 杜华 崔京远 《现代测量与实验室管理》 2003年第3期6-8,共3页
本文从理论上对激光小角度测量原理进行深入分析 ,找出制约测量精度的各种误差源 ,并提出简单易行有效的误差修正方法。经过实际测试 ,验证了理论分析的正确性和实际应用的可行性 ,为激光小角度高精度测量开拓了新的应用领域。
关键词 激光干涉小角度测量系统 测量精度 误差修正 正弦原理 角度测量 测量原理 误差来源
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基于陀螺仪及加速度计信号融合的姿态角度测量 被引量:108
10
作者 冯智勇 曾瀚 +2 位作者 张力 赵亦欣 黄伟 《西南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期137-141,共5页
针对在四旋翼飞行器姿态控制中传感器数据存在噪声干扰和测量误差,以致单独使用陀螺仪与加速度计不能得到最优姿态角度的问题,建立陀螺仪和加速度计误差的数学模型,采用卡尔曼滤波方法,实现数据融合,有效地提高了姿态检测系统的检测精度... 针对在四旋翼飞行器姿态控制中传感器数据存在噪声干扰和测量误差,以致单独使用陀螺仪与加速度计不能得到最优姿态角度的问题,建立陀螺仪和加速度计误差的数学模型,采用卡尔曼滤波方法,实现数据融合,有效地提高了姿态检测系统的检测精度.该方法被成功应用于四旋翼飞行器的飞行姿态角度控制中,验证了其良好的噪声抑制能力,提高了系统对环境变化的适应性. 展开更多
关键词 传感器融合 卡尔曼滤波 动态角度测量 飞行姿态控制
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采用倾角传感器实现空间旋转角度测量的解析方法研究 被引量:27
11
作者 曹建安 张乐平 +2 位作者 吴昊 王亮 苗励文 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期109-114,共6页
针对旋转轴与水平面非垂直的情况,提出了一种采用双轴倾角传感器实现空间旋转角度测量的算法。当传感器被随机安装在旋转平面上时,存在3个未知的空间位置参数:旋转轴和水平面之间的夹角β;传感器所在平面和旋转轴之间的夹角γ;传感器测... 针对旋转轴与水平面非垂直的情况,提出了一种采用双轴倾角传感器实现空间旋转角度测量的算法。当传感器被随机安装在旋转平面上时,存在3个未知的空间位置参数:旋转轴和水平面之间的夹角β;传感器所在平面和旋转轴之间的夹角γ;传感器测量轴在测量平面上的偏转角α。根据倾角传感器测量轴、旋转轴和水平面的空间关系,建立了基于双轴倾角传感器的空间旋转角度测量的数学模型,推导出了空间旋转角度检测的解析表达式。采用该模型算法可实现传感器安装位置参数α和γ的测量,或旋转轴水平夹角β的测量,还可以表现旋转轴非垂直于水平面情况下空间旋转角度的测量,并能达到一定的准确度。实验结果表明,当旋转轴和水平面夹角在小于75°的情况下,采用该方法在±100°的测试范围内,检测准确度均能达到0.2°,说明该模型的重复性良好,并能达到一定精度。 展开更多
关键词 倾角传感器 空间旋转模型 空间位置参数 角度测量
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多角度测量系统实现室外BRDF测量 被引量:18
12
作者 李新 郑小兵 +2 位作者 寻丽娜 刘京晶 戎志国 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期66-70,共5页
为了实现室外BRDF的准确测量,设计了多角度测量系统。测量系统包括一台自动测量架和两台ASD(Analytical Spectral Devices)公司生产的野外型光谱仪,光谱仪的光谱分辨率为3nm,一台光谱仪固定在测量架平台上测量目标各方向反射,另一台光... 为了实现室外BRDF的准确测量,设计了多角度测量系统。测量系统包括一台自动测量架和两台ASD(Analytical Spectral Devices)公司生产的野外型光谱仪,光谱仪的光谱分辨率为3nm,一台光谱仪固定在测量架平台上测量目标各方向反射,另一台光谱仪放置在地面上同时测量漫反射板反射。应用该系统进行了室外草地的测量实验,测量整个周期(66个方向点)用时10min,测量主平面(间隔5°,共31个方向点)用时2.5min。测量结果显示目标的反射为非朗伯性,并在主平面的反射方向性最强烈。 展开更多
关键词 BRDF 光谱 角度测量 遥感
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异轴间接角度测量系统设计与研制
13
作者 丛培田 《机械工程师》 2001年第11期48-49,共2页
介绍了一种异轴间接角度测量系统。系统中用一旋转编码器与被测轴按任意啮合比进行啮合,在被测轴上贴一零度光标,并用光电传感器把零度光标转变为电脉冲信号。系统先依据零度脉冲记录被测轴正转一周旋转编码器输出的脉冲数,再用单片机... 介绍了一种异轴间接角度测量系统。系统中用一旋转编码器与被测轴按任意啮合比进行啮合,在被测轴上贴一零度光标,并用光电传感器把零度光标转变为电脉冲信号。系统先依据零度脉冲记录被测轴正转一周旋转编码器输出的脉冲数,再用单片机依据这一数据和旋转编码器输出的当前脉冲数,计算和显示被测轴当前角度。实验证明这一系统的测量误差小于0.5°。此系统具有安装简单和调整方便的优点,被成功用于动平衡验机上。 展开更多
关键词 旋转编码器 角度测量 动平衡 异轴间接角度测量系统
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角度测量技术的发展 被引量:46
14
作者 陶卫 浦昭邦 孙运斌 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期5-7,共3页
角度测量是几何量计量技术的重要组成部分。本文对近年来常用的几种角度测量方法及其发展进行了介绍 ,主要介绍了其中最具有发展前途的光学测角技术。对圆光栅测角法、激光干涉测角法和环形激光测角法分别进行了详细的介绍 ,给出了每种... 角度测量是几何量计量技术的重要组成部分。本文对近年来常用的几种角度测量方法及其发展进行了介绍 ,主要介绍了其中最具有发展前途的光学测角技术。对圆光栅测角法、激光干涉测角法和环形激光测角法分别进行了详细的介绍 ,给出了每种方法的测量原理和应用场合 。 展开更多
关键词 角度测量 光学方法 激光干涉 环形激光 光学测角技术
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基于面阵CCD的激光角度测量系统的研究 被引量:27
15
作者 邹万军 朱国力 吴学兵 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期91-95,共5页
介绍了一种以激光作光源,采用光学成像原理和CCD图像采集技术实现激光角度测量的方法,给出了系统构成和测量原理,并对系统可达精度及其影响因素进行了分析。结果表明,系统在50-200m的测量距离和±5°的测量角度内时,测量... 介绍了一种以激光作光源,采用光学成像原理和CCD图像采集技术实现激光角度测量的方法,给出了系统构成和测量原理,并对系统可达精度及其影响因素进行了分析。结果表明,系统在50-200m的测量距离和±5°的测量角度内时,测量精度可以达到0.05mrad,满足了隧道盾构施工中对盾构机方位角的高精度测量要求。 展开更多
关键词 角度测量 全站仪 水平方位角 发散角 激光测角
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CCD技术在非接触式角度测量中的应用 被引量:13
16
作者 韩军海 陈家斌 于家成 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期97-100,共4页
对采用 CCD非接触式角度测量法测量机、船之间的方位关系进行了研究。对达到的精度以及采用统计学的原理对该方法的误差分析有详细的理论推导及公式证明。就实际的应用环境 ,对采用
关键词 船舶 非接触式角度测量 CCD 方位角 光电测量
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激光自混合干涉角度测量参数优化及旋转方向判别 被引量:9
17
作者 钟金钢 梁智强 李仕萍 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1001-1008,共8页
对反射旋转体引起聚焦激光自混合干涉信号位相与旋转角度的非线性关系进行了研究,提出了一个实验参数的优化方法来降低该非线性效应引起的非线性角度测量误差。重新评估了自混合干涉角度测量在测量范围扩大后的物理近似条件,从理论上分... 对反射旋转体引起聚焦激光自混合干涉信号位相与旋转角度的非线性关系进行了研究,提出了一个实验参数的优化方法来降低该非线性效应引起的非线性角度测量误差。重新评估了自混合干涉角度测量在测量范围扩大后的物理近似条件,从理论上分析了实验参数给角度测量带来的误差影响并进行了模拟仿真,提出了利用该非线性关系判别反射体旋转方向的方法。最后,进行了激光自混合干涉角度测量实验并给出若干个实验参数条件下分别得到的角度测量结果。实验结果表明,实验参数优化后,角度测量误差大幅减少;在最优情况下,比未优化方法的测量精度提升了一个数量级,可达10-5 rad,证明了提出的实验参数优化方法和反射体旋转方向判别方法的有效性。实验结果还显示,使用提出的方法在提高测量范围的同时仍能进行高精度的角度测量,从而进一步拓宽了基于反射体旋转引起的激光自混合干涉效应的应用范围。 展开更多
关键词 激光自混合干涉 角度测量 非线性误差 参数优化 旋转方向
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小角度测量的光学方法及应用 被引量:21
18
作者 李金阳 吴简彤 韩慧群 《应用科技》 CAS 2006年第7期15-18,共4页
光学测角法是高精度动态角度测量的一种有效的解决途径.对目前发展较快的几种小角度测量的光学方法———圆光栅测角法、光学内反射小角度测量法和激光干涉测角法进行了介绍.对光学测角法在舰船甲板变形测量中的应用进行了详细的阐述.
关键词 角度测量 光学方法 转角
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基于互相关分析的激光自准直小角度测量技术(英文) 被引量:5
19
作者 黄银国 林玉池 +1 位作者 王为 赵美蓉 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2010年第2期120-125,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 互相关分析 角度测量 激光自准直 调制
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中国北方正常年轻成人自然头位下软组织侧貌角度测量及分析 被引量:4
20
作者 刘畅 刘莹 +3 位作者 彭慧敏 韩先卓 赵忠琪 王晓琨 《吉林大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1157-1162,共6页
目的:拍摄中国北方正常年轻成人自然头位下软组织侧貌照片,测量面部各部位的角度值,建立关于中国北方正常年轻成人软组织侧貌角度值的基本数据库,为正畸和正颌外科医师临床诊治提供依据。方法:选取符合纳入标准的吉林大学在校生113人(女... 目的:拍摄中国北方正常年轻成人自然头位下软组织侧貌照片,测量面部各部位的角度值,建立关于中国北方正常年轻成人软组织侧貌角度值的基本数据库,为正畸和正颌外科医师临床诊治提供依据。方法:选取符合纳入标准的吉林大学在校生113人(女性67人,男性46人),拍摄其自然头位下的侧貌照片,采用Coreldraw测量软件对软组织侧貌进行定点测量,共测量面部角度项目12项。采用Dahlberg’s公式检测测量方法的可靠性。采用独立样本t检验比较男女性之间软组织侧貌各角度测量值平均值的差异。结果:除鼻唇角(Cm-Sn-Ls)、颏唇角(Li-Sm-Pg)和下面角(Sn-Trg-Me)外,其他角度测量方法的误差均较小。女性前鼻角(G-N-Prn)、鼻尖角(N-Prn/Sn-Cm)、颏唇角(Li-Sm-Pg)、面凸角(G-Sn-Pg)和全面凸角(G-Prn-Pg)的平均值大于男性(P<0.05或P<0.01),而男性垂直鼻角(N-Prn/TVL)和上三角(Pg-G-Prn)的平均值大于女性(P<0.01)。鼻唇角(Cm-Sn-Ls)和颏唇角(Li-Sm-Pg)的标准差比较大。结论:成功建立了中国北方正常年轻成人自然头位下面部软组织侧貌角度测量的数据库,为正畸和正颌外科医师临床诊治提供了依据。 展开更多
关键词 软组织分析 面部侧貌 角度测量 标准化照片 自然头位
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