基于光学Tamm态的太赫兹同时测量折射率传感

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作者 王毅 陆云清 《激光与红外》 北大核心 2025年第6期992-1000,共9页

本文提出了一种可同时测量两种介质折射率的传感器。该传感器依次由单层石墨烯、薄介质层、介质腔A及含缺陷层(即介质腔B)的多层光子晶体组成。当入射光由石墨烯侧入射时,石墨烯与薄介质层界面上的太赫兹塔姆等离激元(TPPs)模式和光子... 本文提出了一种可同时测量两种介质折射率的传感器。该传感器依次由单层石墨烯、薄介质层、介质腔A及含缺陷层(即介质腔B)的多层光子晶体组成。当入射光由石墨烯侧入射时,石墨烯与薄介质层界面上的太赫兹塔姆等离激元(TPPs)模式和光子晶体中的缺陷模式会被同时激发,二者相互耦合,形成非对称的法诺(Fano)共振线型吸收谱线。其吸收峰波长与TPPs模式激发波长一致,只对介质腔A中介质折射率敏感,而吸收谷波长与缺陷模式波长一致,并且只对缺陷层中介质折射率敏感,因此可以实现两种介质折射率的同时检测。数值模拟结果表明该传感器对介质腔A、B中介质折射率同时检测的折射率测量范围分别为1.3~1.46,1~1.005;灵敏度分别为0.125 THz/RIU、0.6 THz/RIU。本文的研究为利用TPPs模式与不同模式的耦合,从而实现多种介质折射率同时测量提供了新思路。 展开更多

关键词 折射率传感 同时测量 石墨烯 太赫兹波段 光学Tamm态

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光纤应变、温度、振动同时测量新技术的研究 被引量：23

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作者 曾祥楷 饶云江 +3 位作者 余般梅 王义平 朱涛 冉曾令 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1254-1258,共5页

本文介绍了集成式 Bragg光纤光栅 ( FBG)和非本征型 Fabry-Perot干涉腔 ( EFPI)复合传感器的结构及应用该传感器同时测量静态应变、温度和振动的原理 .利用 FBG、EFPI和低相干性干涉信号解调方法实现了用一个传感器同时测量三个参量 .... 本文介绍了集成式 Bragg光纤光栅 ( FBG)和非本征型 Fabry-Perot干涉腔 ( EFPI)复合传感器的结构及应用该传感器同时测量静态应变、温度和振动的原理 .利用 FBG、EFPI和低相干性干涉信号解调方法实现了用一个传感器同时测量三个参量 .实验结果表明温度精度达± 1℃ ,应变精度为± 2 0 με,振幅分辨率达 1 nm。 展开更多

关键词 光纤传感器 光纤光栅 F-P干扰仪 应变 温度 振动 同时测量技术

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基于多模-单模-多模结构和光纤布拉格光栅同时测量温度和折射率 被引量：14

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作者 童峥嵘 郭阳 +1 位作者 杨秀峰 曹晔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期921-926,共6页

利用单模光纤(SMF)中的包层模与纤芯导模之间的干涉,提出了一种基于多模-单模-多模(MSM)结构与布拉格光栅(FBG)级联可同时测量温度和折射率的传感器。基于MSM结构的干涉谱和FBG的透射峰对温度和折射率具有不同响应灵敏度的特点,利用敏... 利用单模光纤(SMF)中的包层模与纤芯导模之间的干涉,提出了一种基于多模-单模-多模(MSM)结构与布拉格光栅(FBG)级联可同时测量温度和折射率的传感器。基于MSM结构的干涉谱和FBG的透射峰对温度和折射率具有不同响应灵敏度的特点,利用敏感矩阵实现了对温度和折射率的同时测量。实验测得MSM结构和FBG的温度灵敏度分别为0.055 2nm/℃和0.015 8nm/℃,MSM结构的折射率灵敏度为109.702nm/RIU,而FBG对折射率变化不敏感。温度和折射率的测量精度分别为±0.32℃和±0.002 3。实验显示提出的MSM结构的温度灵敏度比单模-多模-单模(SMS)结构传感器提高了5倍,同时由于SMF中的包层模对外界环境的变化较敏感,该MSM结构也可应用于其他传感领域。 展开更多

关键词 光纤传感 同时测量 温度测量 折射率测量 多模-单模-多模(MSM)结构

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用可调谐F-P滤波器实现分布式应变与温度同时测量系统 被引量：6

4

作者 郑立林 王莲芬 +1 位作者 张瑜 刘皓淳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z2期614-616,共3页

理论分析了FBG光纤光栅和长周期光纤光栅应变与温度同时测量的传感原理。在分析实现光纤光栅传感技术解调的基础上,重点研究了可调谐光纤F-P滤波器解调法。提出采用可调F-P滤波器实现分布式应变与温度同时测量系统的解调方案,较好地实... 理论分析了FBG光纤光栅和长周期光纤光栅应变与温度同时测量的传感原理。在分析实现光纤光栅传感技术解调的基础上,重点研究了可调谐光纤F-P滤波器解调法。提出采用可调F-P滤波器实现分布式应变与温度同时测量系统的解调方案,较好地实现了多点应变与温度的同时测量。这种方法的测量精度较高,其中测量应变的灵敏度可以达到9με,测量应变的灵敏度为15℃。 展开更多

关键词 同时测量 光纤光栅 应变 温度

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激光六维参数同时测量的数学模型 被引量：4

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作者 匡翠方 冯其波 +2 位作者 张斌 张志峰 陈士谦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期348-352,共5页

六维参数同时测量一直是机床导轨检测中的一个难题。基于激光准直和干涉技术,提出一种以单光束为基准,同时测量机床导轨六维参数的系统数学模型。论证了所提出系统模型的可行性。通过对各维测量参数详细的理论分析,结果表明系统可以实... 六维参数同时测量一直是机床导轨检测中的一个难题。基于激光准直和干涉技术,提出一种以单光束为基准,同时测量机床导轨六维参数的系统数学模型。论证了所提出系统模型的可行性。通过对各维测量参数详细的理论分析,结果表明系统可以实现误差分离,且三维角度分辨率小于0.2",线位移分辨率优于0.3μm。整个系统结构简单,具有移动部分不带电缆的优点,从而消除了移动测头带电缆给测量带来的不便和附加误差。其结论为系统设计提供了理论参考依据。 展开更多

关键词 计量学 六维参数 同时测量 激光测量 数学模型 数控机床

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氧化锌避雷器阻性电流三相同时测量技术 被引量：5

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作者 刘凡 曾宏 +2 位作者 许安 刘敬民 骆少陵 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第S1期73-77,共5页

在深入研究数字信号处理和傅里叶变换技术实现数据提取和频带甄别技术的基础上,提出采用数字移相的方法同时测量三相氧化锌避雷器阻性电流的方法。在测量时有效克服了氧化锌避雷器相与相之间的空间干扰,增强了抗干扰能力,提高了测试稳... 在深入研究数字信号处理和傅里叶变换技术实现数据提取和频带甄别技术的基础上,提出采用数字移相的方法同时测量三相氧化锌避雷器阻性电流的方法。在测量时有效克服了氧化锌避雷器相与相之间的空间干扰,增强了抗干扰能力,提高了测试稳定性和数据的准确性。三相同时测量降低了现场工作的强度,现场试验证实了基于该三相同时测量技术的阻性电流测试仪的试验结果准确,数据符合规律。 展开更多

关键词 氧化锌避雷器 阻性电流 三相同时测量 相间干扰抑制

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光纤光栅温度和应变同时测量技术研究进展 被引量：6

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作者 贾振安 冯飞 +1 位作者 乔学光 张倩 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期41-43,共3页

分析了光纤光栅温度、应变同时测量原理,综述了光纤光栅传感器温度、应变同时测量技术现状,并对其分别进行了分析,总结了其优缺点。最后对其技术前景进行了展望。

关键词 光纤光栅 交叉敏感 温度 应变 同时测量

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同时测量物体六自由度的方法 被引量：4

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作者 匡萃方 冯其波 +1 位作者 张志锋 刘斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期491-493,共3页

对目前国内外发展的同时测量物体六自由度的方法进行了较为详细的介绍,并给出了每种测量原理和发展现状,比较了各种方法的优缺点,讨论了其发展趋势。

关键词 测量 六自由度 同时测量 光学方法

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基于金属化光纤光栅的温度应变同时测量 被引量：7

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作者 冯艳 李玉龙 +1 位作者 徐敏 王伟涛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1503-1506,共4页

光纤布拉格光栅(FBG)传感器具有温度和应变交叉敏感特性,可用于温度和应变的同时测量。金属镀层可对FBG产生温度增敏的作用。针对室温化学固化型义齿基托树脂在凝固过程中同时产生收缩应变和放热现象,本文将化学镀镍FBG与裸FBG相结合,... 光纤布拉格光栅(FBG)传感器具有温度和应变交叉敏感特性,可用于温度和应变的同时测量。金属镀层可对FBG产生温度增敏的作用。针对室温化学固化型义齿基托树脂在凝固过程中同时产生收缩应变和放热现象,本文将化学镀镍FBG与裸FBG相结合,设计出一种新颖的测量结构,实现了温度和应变双参数同时测量。通过深入分析,得到室温固化型义齿基托树脂在凝固后21 min左右放热最大,其最大温度变化ΔT达到12.8℃,收缩的应变Δε为2.61με。该研究成果可为口腔修复治疗提供理论基础。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 同时测量 化学镀镍 温度增敏

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同时测量荧光光纤温度和应变的实验研究 被引量：3

10

作者 姜海丽 孙伟民 张聪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1281-1284,共4页

利用掺杂铒元素荧光光纤的试验样品实验测试了荧光寿命的温度特性,并得到荧光寿命在不同温度下的应变响应关系.试验表明,荧光寿命会随着温度的升高而降低;与温度相比荧光寿命随应变的变化很小.提出了一个潜在的同时测量应变和温度的传... 利用掺杂铒元素荧光光纤的试验样品实验测试了荧光寿命的温度特性,并得到荧光寿命在不同温度下的应变响应关系.试验表明,荧光寿命会随着温度的升高而降低;与温度相比荧光寿命随应变的变化很小.提出了一个潜在的同时测量应变和温度的传感器模型. 展开更多

关键词 荧光光纤 荧光寿命 同时测量 温度 应变

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利用单块硅酸铋晶体同时测量交流电压和电流 被引量：9

11

作者 李长胜 曾张 何小玲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期3036-3041,共6页

设计并实验实现了利用单块硅酸铋(Bi12SiO20,BSO)晶体同时测量交流电压和电流的传感方案,其光学传感单元仅由起偏器、BSO晶体和检偏器组成。BSO晶体兼有Pockels电光效应和Faraday磁光效应,在起偏器和检偏器的主透光方向互相平行或互相... 设计并实验实现了利用单块硅酸铋(Bi12SiO20,BSO)晶体同时测量交流电压和电流的传感方案,其光学传感单元仅由起偏器、BSO晶体和检偏器组成。BSO晶体兼有Pockels电光效应和Faraday磁光效应,在起偏器和检偏器的主透光方向互相平行或互相垂直的情况下,输出光信号中同时包含被测电压和电流传感信号,其中电压传感信号为被测电压的倍频信号,而电流传感信号则与被测电流同频率,因而可以利用电子滤波器从光电检测信号中分离出电压与电流传感信号,从而实现电压和电流的同时测量。利用一块尺寸为6.0×4.0×2.9mm3的BSO晶体,实验实现了6A、200V范围内工频电流与电压的同时测量。 展开更多

关键词 光学传感器 电压和电流同时测量 电光效应 磁光效应 硅酸铋晶体

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五维信息同时测量的激光方法 被引量：3

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作者 匡萃方 冯其波 刘斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期322-324,共3页

发展同时测量多维信息的激光系统是计量和工业等许多领域普遍提出并有待发展的技术问题。介绍了国内外现有激光五维信息同时测量系统,分析了其优缺点,给出了其发展趋势。

关键词 五维信息 同时测量 激光测量 数控机床

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温度应变双参量同时测量的光纤传感技术研究 被引量：2

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作者 倪晓红 桂菲菲 +1 位作者 王玉田 吴春辉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期724-728,共5页

光纤光栅用于传感领域存在应变和温度的交叉敏感问题。从温度与应变的分离方法方面主要分双波长矩阵法和双参量矩阵法两类,综述了用于温度和应变同时测量的光纤光栅传感器的最新研究成果,对一些基于其他理论的新方法也做了简要的介绍。... 光纤光栅用于传感领域存在应变和温度的交叉敏感问题。从温度与应变的分离方法方面主要分双波长矩阵法和双参量矩阵法两类,综述了用于温度和应变同时测量的光纤光栅传感器的最新研究成果,对一些基于其他理论的新方法也做了简要的介绍。概括了各方法的基本原理,并对这些方案的优点和不足进行了分析。 展开更多

关键词 光纤光栅 应变 温度 交叉敏感 同时测量

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同时测量海水盐度温度的微光纤耦合器研究 被引量：2

14

作者 王晶 杨磊 +1 位作者 廖毅鹏 王姗姗 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期140-145,共6页

为实现同时测量海水的盐度温度,研制了2×2四端口微光纤耦合器型传感器。耦合器锥形过渡区激发的偶超模与奇超模在S均匀腰区传输时将逐渐累积相位差,产生干涉光谱。研究表明:波谷位置分别随着海水盐度、温度的改变而移动,得到了2个... 为实现同时测量海水的盐度温度,研制了2×2四端口微光纤耦合器型传感器。耦合器锥形过渡区激发的偶超模与奇超模在S均匀腰区传输时将逐渐累积相位差,产生干涉光谱。研究表明:波谷位置分别随着海水盐度、温度的改变而移动,得到了2个波谷的盐度灵敏度为1418.00和1600.00 pm/‰,温度灵敏度为-745.00和-778.00 pm/℃,建立了灵敏度矩阵。通过追踪这2个波谷位置,结合灵敏度矩阵,可实现对任意待测样品盐度、温度的同时测量,与盐度计、热电偶温度计实测数据的对比表明,此传感器具有很好的准确度。该盐度、温度双参数测量传感装置具有小尺寸、易制作和高灵敏度等优势,本研究为海洋环境及海洋动力现象的研究提供了一种新型的光学探测方法。 展开更多

关键词 微光纤耦合器 盐度 温度 同时测量 灵敏度

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基于布里渊散射光纤传感技术的温度和应变同时测量误差分析 被引量：3

15

作者 王成亮 官国飞 +1 位作者 徐妍 蒋超 《光通信技术》 2021年第11期11-17,共7页

为了提高分布式光纤传感系统的准确性,理论上比较了多参数同时测量与单参数测量时温度、应变的误差标准差,指出在典型配置下双光纤或双波长方式的同时测量误差标准差可达单参数测量法的9~850倍,双段光纤法应变误差标准差为单参数测量法... 为了提高分布式光纤传感系统的准确性,理论上比较了多参数同时测量与单参数测量时温度、应变的误差标准差,指出在典型配置下双光纤或双波长方式的同时测量误差标准差可达单参数测量法的9~850倍,双段光纤法应变误差标准差为单参数测量法的1.4倍。采用基于伪Voigt模型的拟合算法提取布里渊频移,计算结果验证了以上结论。 展开更多

关键词 分布式光纤传感 布里渊散射 温度和应变同时测量 误差分析 双光纤法 双波长法

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不同空气状况下室内氡子体未结合态份额和活度中位直径的同时测量

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作者 关祖杰 余君岳 张达棋 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期65-72,82,共9页

根据超细粒子穿透金属筛网的渗滤理论 ,提出了一种同时测定室内空气中氡子体未结合态份额 ( fp )和活度中位直径 ( AMD)的简便的双筛网方法。实验装置包括采样和测量两部分。采样装置由采样头、流量计、活性碳盒和抽气泵组成 ,采样头用... 根据超细粒子穿透金属筛网的渗滤理论 ,提出了一种同时测定室内空气中氡子体未结合态份额 ( fp )和活度中位直径 ( AMD)的简便的双筛网方法。实验装置包括采样和测量两部分。采样装置由采样头、流量计、活性碳盒和抽气泵组成 ,采样头用两层不同目数的金属筛网和一层滤膜构成。测量装置使用多探头低本底 α计数器和 γ谱仪 ,前者用来测量筛网和滤膜上的活度 ,以确定氡子体 α潜能浓度 ;后者用来测量活性碳盒的氡子体 γ谱 ,以确定氡浓度。用此方法测定了一个普通实验室内不同空气状况下氡子体的 fp 和 AMD值 ,并计算了各种状况下气管 -支气管 ( T- B)区的有效剂量转换因子 DCF[包括以 m Sv/ WLM为单位的“剂量学转换”和以μSv/ ( a· Bq· m-3)为单位的“约定转换”]。还计算了氡子体所致的年有效剂量。 展开更多

关键词 氡子体 未结合态份额 活度中位直径 氡浓度 同时测量 室内空气 α计数器 Γ谱仪 双筛网方法

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同时测量温度和曲率的光纤传感器 被引量：6

17

作者 王栋远 孙明明 +2 位作者 金永兴 王剑锋 董新永 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期20-24,共5页

提出了一种基于光纤布拉格光栅和马赫-曾德干涉仪相结合的同时测量曲率和温度的光纤传感器.该光纤传感器在马赫-曾德干涉仪中熔接一段布拉格光纤光栅,其中马赫-曾德干涉仪由两个花生形结构单模光纤熔接而成.实验结果表明,马赫-曾德干涉... 提出了一种基于光纤布拉格光栅和马赫-曾德干涉仪相结合的同时测量曲率和温度的光纤传感器.该光纤传感器在马赫-曾德干涉仪中熔接一段布拉格光纤光栅,其中马赫-曾德干涉仪由两个花生形结构单模光纤熔接而成.实验结果表明,马赫-曾德干涉仪的透射谱中干涉峰和光纤布拉格光栅透射谱中谐振峰对曲率和温度有不同的响应灵敏度,因此可以利用矩阵实现对曲率和温度的同时测量.实验中测得马赫-曾德干涉仪曲率灵敏度为-27.58nm/m-1,光纤布拉格光栅在一定的测量范围内对曲率的变化不敏感,马赫-曾德干涉仪和光纤布拉格光栅的温度灵敏度分别为0.038 69nm/℃和0.012 17nm/℃.该系统采用全光纤结构,光纤布拉格光栅嵌入到马赫-曾德干涉仪中,因而结构紧凑和简单,且易于实现. 展开更多

关键词 光纤传感器 弯曲传感器 马赫-曾德干涉仪 光纤布拉格光栅 同时测量

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利用LPFG对应变和温度进行同时测量的研究

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作者 程浩 葛海波 +1 位作者 张杰 魏沛雯 《光通信技术》 北大核心 2016年第10期16-18,共3页

针对布喇格光纤光栅(FBG)同时测量应变和温度时测量精度低的问题,提出了利用双芯长周期光纤光栅(LPFG)对应变和温度同时测量的方案。描述了方案的原理和实现方法,并通过仿真和数值计算验证了方案的性能。

关键词 双芯长周期光纤光栅 灵敏度 同时测量 测量精度

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基于紫外刻写相移光栅的温度应力同时测量传感器 被引量：2

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作者 胡耀升 李涵阳 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期200-206,共7页

传统光纤光栅传感器存在温度应力交叉敏感的问题,无法同时测量被测物体的温度应力变化情况。针对这种情况,提出一种新型的利用紫外光刻写相移光栅的方法,在刻写光栅前用电极放电的方法去除掉极小一段光纤的光敏性,使光纤原有的均匀周期... 传统光纤光栅传感器存在温度应力交叉敏感的问题,无法同时测量被测物体的温度应力变化情况。针对这种情况,提出一种新型的利用紫外光刻写相移光栅的方法,在刻写光栅前用电极放电的方法去除掉极小一段光纤的光敏性,使光纤原有的均匀周期分布状态被破坏,从而形成相移光栅,并对其进行理论分析。此种相移光栅的透射光谱存在2个明显的谐振峰,利用2个峰对温度和应变灵敏度不同的性质,可以通过建立解调矩阵来实现温度与应力的同时测量。实验结果表明:利用此种方法制成的相移布拉格光栅能够较为精确地实现温度、应力的同时测量,所制作的传感器温度灵敏度最高可达9.51 pm/℃,灵敏度方差低于2.125×10^(−7),应变灵敏度最高可达0.767 pm/με,灵敏度方差低于2.156×10^(−10)。 展开更多

关键词 光栅 同时测量 紫外光刻写 温度 应力

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精密运动平台的五自由度误差同时测量方法 被引量：1

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作者 王丽军 郑煜 +2 位作者 吕文 李继攀 段吉安 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2629-2635,共7页

提出一种同时测量运动平台五自由度误差的方法。采用准直的激光光束作为基准,仅以角锥棱镜作为误差测量的敏感器件,由1个斜方棱镜和聚焦透镜并辅以光电位移传感器组成测量系统。研究结果表明:直线运动平台2个直线度误差和3个角度误差可... 提出一种同时测量运动平台五自由度误差的方法。采用准直的激光光束作为基准,仅以角锥棱镜作为误差测量的敏感器件,由1个斜方棱镜和聚焦透镜并辅以光电位移传感器组成测量系统。研究结果表明:直线运动平台2个直线度误差和3个角度误差可同时测量,且测量头无电缆连接;测量直线度误差的分辨率小于0.1μm,角度误差的分辨率小于1″;直线度和角度测量精度分别达到1μm和5″。测量系统结构简单,易于安装和调节,适用于运动平台多自由度误差精密测量。 展开更多

关键词 同时测量 五自由度 运动误差 准直光束 运动平台

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