基于激光干涉的高分辨率精密位移测量研究 被引量：1

1

作者 王春梅 张总 王辉 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第4期97-102,共6页

由于高分辨率精密位移测量过程中调制深度波动和载波相位延迟,导致相位解调中存在误差,致使测量效果较差,测量时间较长,提出基于激光干涉的高分辨率精密位移测量方法。分析激光干涉原理和位移测量原理,获取位移测量误差产生的原因,采用... 由于高分辨率精密位移测量过程中调制深度波动和载波相位延迟,导致相位解调中存在误差,致使测量效果较差,测量时间较长,提出基于激光干涉的高分辨率精密位移测量方法。分析激光干涉原理和位移测量原理,获取位移测量误差产生的原因,采用相位生成载波反正切解调方法解调干涉信号,通过离散卡尔曼滤波修正相位解调后正交信号的幅值和偏置,补偿相位解调误差,实现高分辨率精密位移测量。实验结果表明,所提方法的测量波动均值稳定在±1.5 nm之间,能够有效地稳定测量能力、减小测量误差、缩短测量时间。 展开更多

关键词 激光干涉 高分辨率精密位移测量 相位生成载波解调 相位解调误差补偿 卡尔曼滤波

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基于PLC的激光干涉高分辨率位移测量研究 被引量：2

2

作者 桂洁 孙曼曼 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第6期235-239,共5页

针对当前激光干涉高分辨率位移测量误差大的问题,设计了基于PLC的激光干涉高分辨率位移测量系统。首先接收激光干涉仪发射信号,然后将激光干涉信号进行光电转换,通过可编程逻辑控制得到激光干涉高分辨率位移测量结果,并将结果显示给用户... 针对当前激光干涉高分辨率位移测量误差大的问题,设计了基于PLC的激光干涉高分辨率位移测量系统。首先接收激光干涉仪发射信号,然后将激光干涉信号进行光电转换,通过可编程逻辑控制得到激光干涉高分辨率位移测量结果,并将结果显示给用户,测试结果表明,本系统的激光干涉高分辨率位移测量精度超过92%,激光干涉高分辨率位移测量灵敏度高,获得理想的测量结果,并且激光干涉高分辨率位移测量结果明显优于其他系统,具有更高的应用价值。 展开更多

关键词 嵌入式技术 激光干涉技术 精密位移 测量精度

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基于高分辨率遥感影像的地震破裂带精细特征研究——以理塘断裂为例 被引量：3

3

作者 游子成 毕海芸 +4 位作者 郑文俊 彭慧 梁淑敏 段磊 覃乙根 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1057-1073,共17页

同震地表破裂是地震在地表最直观的地貌表现,其几何形态和展布特征记录了丰富的断层活动信息。近年来,高分辨率遥感影像的日益丰富和摄影测量方法等的快速发展,能帮助我们快速获取研究区高分辨率地形地貌数据,以便更好地识别地震地表破... 同震地表破裂是地震在地表最直观的地貌表现,其几何形态和展布特征记录了丰富的断层活动信息。近年来,高分辨率遥感影像的日益丰富和摄影测量方法等的快速发展,能帮助我们快速获取研究区高分辨率地形地貌数据,以便更好地识别地震地表破裂带的精细几何结构,并测量沿线断错位移分布等信息。文中选取川西理塘断裂1890年地震的同震地表破裂为研究对象,利用WorldView遥感卫星影像立体像对和摄影测量方法生成了研究区0.5m分辨率的正射影像和1m分辨率的数字高程模型(DEM)。基于此数据解译获取了1890年地震地表破裂带的空间展布范围和精细几何结构,沿破裂带测量了90组冲沟、田埂等线性地貌标志的左旋位移,并统计了其累积概率密度分布(COPD)。结果表明,理塘断裂全新世中期以来至少经历过4次规模相当的强震事件,其中最近一次的1890年地震事件的破裂长度约为27km,同震左旋位移约为1.3m,估算震级为MW6.8~7.1,其他3次由老到新的地震事件的同震位移约为1.8m、1.9m、1.1m。研究结果充分展示出高分辨率遥感影像数据在同震地表破裂研究中的应用潜力。 展开更多

关键词 高分辨率遥感影像 摄影测量方法 同震地表破裂 位移分布 理塘断裂

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基于矢量衍射理论的光栅干涉仪位移测量误差研究 被引量：2

4

作者 雷李华 张玉杰 傅云霞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期90-97,共8页

光栅干涉仪位移测量系统作为测量领域中最精密的测量仪器之一,由于在测量过程中光栅的姿态位置无法保证完美装配,使得光栅的光栅矢量方向与运动矢量方向之间出现偏差,导致位移测量结果出现周期性非线性误差。文中针对在光栅干涉仪位移... 光栅干涉仪位移测量系统作为测量领域中最精密的测量仪器之一,由于在测量过程中光栅的姿态位置无法保证完美装配,使得光栅的光栅矢量方向与运动矢量方向之间出现偏差,导致位移测量结果出现周期性非线性误差。文中针对在光栅干涉仪位移测量过程中出现的光栅与位移台以及读数头之间的姿态位置误差进行分析,通过分别建立位移坐标系及光栅坐标系,参考惯性导航领域中飞行器姿态表示方法,利用一维光栅的横滚、俯仰和偏航角共同描述一维光栅相对于位移台的装配状态。通过基于矢量衍射理论分析光栅干涉仪位移测量时三个维度的角度偏差量,对可能产生的位移测量误差进行了分析说明。基于广义一维光栅方程,探究出了一个更为普遍的结论,为后续装置的改进提供理论依据,以提高系统的测量精度。 展开更多

关键词 精密位移测量 光栅干涉仪 光栅矢量衍射 周期性误差

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激光三角测量传感器的精密位移测量 被引量：47

5

作者 戴立铭 江潼君 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期400-404,共5页

本文论述了激光三角法测量位移时，其象点位置随被测物面位移的变化规律；推导出激光散射用与成象角之间的关系；讨论了激光三角测量传感器结构参数的设计方法。

关键词 传感器 精密位移测量 激光三角法

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用光学扫描器构成的新型精密位移测量系统 被引量：2

6

作者 袁祥辉 《传感技术学报》 CAS CSCD 1989年第3期43-48,共6页

本文研究由位移传感用的光学扫描器、简单光学系统、栅距很大的粗线纹反射式光栅尺(λ=0.635mm)和信号处理电路等构成的新型精密位移测量系统。对光学扫描器作了简要介绍。阐述了该系统的工作原理、电路框图和动态鉴相细分电路。实验结... 本文研究由位移传感用的光学扫描器、简单光学系统、栅距很大的粗线纹反射式光栅尺(λ=0.635mm)和信号处理电路等构成的新型精密位移测量系统。对光学扫描器作了简要介绍。阐述了该系统的工作原理、电路框图和动态鉴相细分电路。实验结果表明,本系统测量误差小于±0.01mm,分辨率为lμm。与国内现有位移测量系统相比,新系统具有工作间隙特别大(15mm左右),光栅尺不用密封,耐现场污染,容易在车间推广使用等优点。 展开更多

关键词 光学扫描器 粗光栅 精密位移测量动态鉴相细分

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基于激光位移传感器的自由曲面精密测量方法 被引量：27

7

作者 董祉序 孙兴伟 +2 位作者 刘伟军 杨理践 王雷 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期30-38,共9页

针对数据采集误差严重影响激光位移传感器(LDS)测量精度的问题,基于激光三角法测量原理,分析了激光束和会聚光斑质心对系统测量精度的影响,建立了定量计算LDS物面倾角误差和感光元件倾角误差的数学模型。采用该模型,可对LDS采集数据进... 针对数据采集误差严重影响激光位移传感器(LDS)测量精度的问题,基于激光三角法测量原理,分析了激光束和会聚光斑质心对系统测量精度的影响,建立了定量计算LDS物面倾角误差和感光元件倾角误差的数学模型。采用该模型,可对LDS采集数据进行实时补偿。实验结果表明,引入两个补偿模型对测量结果进行修正后,不仅大幅提高了LDS的数据采集精度,使其测量误差控制在0.008 mm以内,而且提升了LDS在自由曲面中的测量精度。 展开更多

关键词 激光位移传感器 自由曲面 精密测量 在机测量

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远目标小位移精密测量技术的研究

8

作者 罗兵华 徐刚 张文干 《工具技术》 北大核心 2005年第11期63-65,共3页

采用远距离摄像与图像处理技术,提出了一种远目标精密测量小位移的光学数字测量方法,并应用亚像素相关算法等关键技术,编制相应的测量软件,提高了测量系统的精度。

关键词 小位移 图像处理 精密测量 亚像素相关

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基于QPD的二维角位移精密测量传感技术研究

9

作者 范亚男 陈青山 +1 位作者 刘洋 王猛 《工具技术》 2019年第8期108-112,共5页

为解决二维角位移高精度精密测量的问题,研究了一种基于QPD的二维角位移测量方法。以LED作为光源,低暗电流、高灵敏度的四象限光电探测器作为检测元件,采用光学杠杆式的测角方法形成测量系统。分析了光斑大小对测量结果的影响,并搭建高... 为解决二维角位移高精度精密测量的问题,研究了一种基于QPD的二维角位移测量方法。以LED作为光源,低暗电流、高灵敏度的四象限光电探测器作为检测元件,采用光学杠杆式的测角方法形成测量系统。分析了光斑大小对测量结果的影响,并搭建高集成实验系统进行验证。测试实验结果表明:测角分辨力达到1″,在2mrad量程内,非线性度为0.18%,数据采集与传送延时为250μs。该方法可用于精密光机系统,以便高精度实时监测高速运动元件的二维角运动。 展开更多

关键词 二维角位移 四象限光电探测器 LED 精密测量

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10^(-6)量级精密离心机输出加速度测量模型及不确定度评定 被引量：5

10

作者 凌明祥 黎启胜 +3 位作者 张容 李明海 宁菲 卢永刚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2306-2317,共12页

为了给高精度惯性仪表校准试验提供高精准的加速度输入值,研究了精密离心机输出加速度的建模、测量及不确定度评定方法。建立了适用于10-6量级高精度精密离心机的加速度测量模型及不确定度传递模型。基于本课题组提出的高精度测量方法,... 为了给高精度惯性仪表校准试验提供高精准的加速度输入值,研究了精密离心机输出加速度的建模、测量及不确定度评定方法。建立了适用于10-6量级高精度精密离心机的加速度测量模型及不确定度传递模型。基于本课题组提出的高精度测量方法,完成了10-6量级精密离心机的静动态半径、静动态俯仰失准角等重要分量的高精度测量。分析、归纳了测量不确定度源,分别基于建立的加速度测量不确定度传递模型和蒙特卡洛方法完成了该精密离心机输出加速度的测量不确定度评定。最后,讨论和总结了高精度精密离心机输出加速度建模和精度评定的相关问题。结果表明:该精密离心机对1g^100g输出加速度的相对标准不确定度均小于3×10-6,其精度与目前国际上公开的最高精度离心机处于同一数量级;建立的测量模型及测量不确定度评定方法可以为相关精度等级的精密离心机研制和评价提供参考。 展开更多

关键词 精密离心机 加速度测量 位移测量 测量不确定度 蒙特卡洛法

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基于激光技术的亚纳米级位移测量系统的研究 被引量：21

11

作者 曲兴华 王丽华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1276-1281,共6页

研究和开发一种基于激光技术的新型亚纳米级位移测量系统。在马赫-曾德干涉仪的基础上进行改进,结合激光多普勒技术和激光偏振干涉技术,设计新型激光干涉测量光路,具有抗干扰能力更强、光路简单、易于安装调试等特点。将DSP技术引入激... 研究和开发一种基于激光技术的新型亚纳米级位移测量系统。在马赫-曾德干涉仪的基础上进行改进,结合激光多普勒技术和激光偏振干涉技术,设计新型激光干涉测量光路,具有抗干扰能力更强、光路简单、易于安装调试等特点。将DSP技术引入激光干涉仪的信号处理系统,研究改进的8细分算法,完成对干涉条纹的细分、辨向和计数功能。经实验分析和研究证明,测量分辨力达到0.16 nm,运行速度可达0.14 mm/s,量程可达4μm,上述方法有效可行,可实现被测物体的亚纳米级位移测量。 展开更多

关键词 精密测量 亚纳米级位移 激光多普勒技术 偏振干涉

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激光锁定Fabry-Perot干涉仪精密测量电容 被引量：2

12

作者 王建波 钱进 +3 位作者 殷聪 陆祖良 黄璐 杨雁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期150-158,共9页

为了实现pF量级小电容的精密测量,建立了基于激光锁定Fabry-Perot干涉仪的精密电容测量系统。对该系统所采用的计算电容原理、激光锁定干涉仪方法及其整数级次确定方法进行了研究。首先,根据Lampard和Thompson电学基本原理介绍了Fabry-P... 为了实现pF量级小电容的精密测量,建立了基于激光锁定Fabry-Perot干涉仪的精密电容测量系统。对该系统所采用的计算电容原理、激光锁定干涉仪方法及其整数级次确定方法进行了研究。首先,根据Lampard和Thompson电学基本原理介绍了Fabry-Perot干涉仪的结构与工作方式,采用一种锁定干涉仪测量位移的方法。其次,介绍了Fabry-Perot干涉仪的光路设计,详细分析了干涉仪锁定控制系统的工作状态以及锁定状态下干涉仪腔长的抖动情况。通过分析利用电容值确定干涉仪整数级次变化的可行性,提出了基于1 pF标准电容器确定Fabry-Perot干涉仪整数级次的实验过程。最后,介绍了Fabry-Perot锁定干涉仪的台阶式位移过程以及利用该套系统测量电容的重复性。实验结果表明:Fabry-Perot干涉仪在锁定状态下,腔长抖动峰峰值为0.4 nm,测量1 pF标准电容器重复性达到5.0×10^(-9)。 展开更多

关键词 Fabry-Perot干涉仪 腔长锁定干涉仪 计算电容 精密位移测量

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压电陶瓷装置微位移的光学测量与控制技术 被引量：4

13

作者 高志山 王若言 成晓强 《电光与控制》 北大核心 2016年第8期1-5,共5页

微位移装置是指在外力或者电场、磁场等作用下,直接或间接由微结构杠杆放大产生精密微量移动,实现精密定位的装置,例如采用压电陶瓷的逆压电效应、由电压控制产生微位移蠕动。以干涉仪中移相器为典型微位移装置代表,总结多年来科研工作... 微位移装置是指在外力或者电场、磁场等作用下,直接或间接由微结构杠杆放大产生精密微量移动,实现精密定位的装置,例如采用压电陶瓷的逆压电效应、由电压控制产生微位移蠕动。以干涉仪中移相器为典型微位移装置代表,总结多年来科研工作中对微位移装置伸长量的测量与在线标定方法,实现了干涉仪中步长为λ/8(λ=632.8 nm)的准确移相;通过研究基于电容器件的位移反馈,实现了分辨率优于10 nm的精密定位。 展开更多

关键词 微位移 精密光学测量 压电陶瓷 反馈控制 移相器 干涉

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广义衍射光栅位移测量技术的研究 被引量：1

14

作者 邾继贵 陶国智 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S2期142-142,共1页

广义衍射光栅位移测量技术的研究邾继贵陶国智（天津大学精密测试技术及仪器重点实验室３０００７２）衍射光栅可用于位移的精密测量，但对光栅的质量有严格的要求，从而限制了它的应用。本文从理论上研究了采用一般表面作为广义衍射元... 广义衍射光栅位移测量技术的研究邾继贵陶国智（天津大学精密测试技术及仪器重点实验室３０００７２）衍射光栅可用于位移的精密测量，但对光栅的质量有严格的要求，从而限制了它的应用。本文从理论上研究了采用一般表面作为广义衍射元件进行位移测量的技术，分析表明：该... 展开更多

关键词 位移测量 衍射光栅 精密测试 精密测量 重点实验室 衍射元件 天津大学 应用场合 广泛应用 分析表

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大坝安全监测大气激光准直仪精密测量系统的研制 被引量：4

15

作者 文生平 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第6期13-15,共3页

文中介绍了大坝坝体水平位移观测的工作原理 ,给出了以 80 98单片机为控制核心实现大坝自动监测的精密测量装置的软硬件设计方法。

关键词 安全监测 水平位移 激光 单片机 串行通信 大坝 准直仪 精密测量系统

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精密谐波传动在三坐标测量机上的应用 被引量：3

16

作者 张景和 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1998年第2期44-48,共5页

重点对精密谐波传动在三坐标测量机上的应用做了介绍，结合实例，介绍了各传动部件的选取，描述了影响传动精度的几项因素。通过误差分析，明确了部件选择的精度范围及该结构实现精密传动的可能性。最后讨论了在实际工作中遇到的一些问题。

关键词 精密谐波传动 位移精度 坐标测量机 三坐标

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正弦调制干涉仪快速精密测量模型与算法研究

17

作者 王莉田 史锦珊 王玉田 《传感技术学报》 CAS CSCD 1996年第2期21-24,共4页

介绍一种用正弦相位调制干涉法实现实时位移测量的一种新的算法和信号处理系统.该系统可高效地服务于高精度位移测量,且其信号处理延时量,比数百毫秒的常规方法短得多.本文所述方法,在满足一定条件下,通过实时采样及电路处理,延迟时间&l... 介绍一种用正弦相位调制干涉法实现实时位移测量的一种新的算法和信号处理系统.该系统可高效地服务于高精度位移测量,且其信号处理延时量,比数百毫秒的常规方法短得多.本文所述方法,在满足一定条件下,通过实时采样及电路处理,延迟时间<45μS,很容易实现实时位移量测定. 展开更多

关键词 干涉仪 精密测量 正弦调制干涉仪 位移测量

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二维光栅位移测量技术综述 被引量：16

18

作者 尹云飞 刘兆武 +6 位作者 吉日嘎兰图 于宏柱 王玮 李晓天 鲍赫 李文昊 郝群 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1224-1238,共15页

超精密位移测量技术不仅是精密机械加工的基础,在以摩尔定律飞速发展的芯片制造行业中也起到决定性的作用。以光栅栅距为测量基准的光栅位移测量系统被广泛应用于多维测量系统,光栅位移测量系统与激光位移测量系统相比,大大降低了对使... 超精密位移测量技术不仅是精密机械加工的基础,在以摩尔定律飞速发展的芯片制造行业中也起到决定性的作用。以光栅栅距为测量基准的光栅位移测量系统被广泛应用于多维测量系统,光栅位移测量系统与激光位移测量系统相比,大大降低了对使用环境的湿度、温度和气压的要求。本文主要介绍了近年来国内外基于二维光栅的位移传感系统光学结构的发展现状,从零差式和外差式光栅干涉测量原理入手,综述了基于单块二维光栅的光学结构到多块二维光栅耦合设计的光学结构发展历程,对比分析了几种二维光栅位移测量系统的优缺点,并展望了二维光栅位移测量系统发展趋势,总结了二维光栅位移测量系统的工程化进程。 展开更多

关键词 二维光栅 光栅干涉技术 精密位移测量

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对梁振英等所著《精密水准测量的理论和实践》一书的简介和评述

19

作者 胡明城 《导航定位学报》 2005年第3期1-4,共4页

《精密水准测量的理论和实践》一书于2004 年12月由测绘出版社作为重点图书出版发行了, 我特向测绘出版社、责任编辑和本书作者表示祝贺。该书是由中国科学院院士陈俊勇同志提出, 由测绘科技专著出版基金资助,由梁振英等同志完成的有关... 《精密水准测量的理论和实践》一书于2004 年12月由测绘出版社作为重点图书出版发行了, 我特向测绘出版社、责任编辑和本书作者表示祝贺。该书是由中国科学院院士陈俊勇同志提出, 由测绘科技专著出版基金资助,由梁振英等同志完成的有关精密水准测量的专著,全书约60万字。 展开更多

关键词 地壳垂直运动 精密水准测量 垂直位移 动态平差 磁致误差 特高精度 研究工作 大地测量 国家高程控制网 潮汐

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激光光栅干涉技术的微位移测量研究 被引量：2

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作者 刘宇 刘伟 马继光 《激光杂志》 北大核心 2021年第1期59-64,共6页

为提升精密测量的精度与量程,提出了激光光栅干涉技术的微位移测量方法。通过集成双光栅微位移测量方法以2组近似正交相位差的光栅交替选择并累积高灵敏度测量区域,扩大测量量程,且在测量过程中避免激光光束存在抖动问题,通过频率调解... 为提升精密测量的精度与量程,提出了激光光栅干涉技术的微位移测量方法。通过集成双光栅微位移测量方法以2组近似正交相位差的光栅交替选择并累积高灵敏度测量区域,扩大测量量程,且在测量过程中避免激光光束存在抖动问题,通过频率调解法实行外差干涉信号处理,转变待测物理量的信息为调相或调频信号,实现测量的高分辨率。检测结果表明,该方法能够测量出可移动部件的总位移,且测量的最小位移达到0.19 nm,可实现大量程与高分辨率的微位移测量,同时该方法测量的相对误差低于0.025°,测量精度高,测量结果可信度高,另外在测量中激光入射角度与凹槽深度对该方法测量精度影响轻微,测量性能稳定,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 激光光栅 干涉技术 微位移测量 外差干涉 频率调解 高分辨率

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