CCD激光微位移测量头在应用中的问题及对策 被引量：2

1

作者 石成英 姜勤波 +1 位作者 王少龙 林辉 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期78-79,共2页

CCD激光微位移测量头是利用三角法原理设计的一种高精度非接触激光微位移传感器。由于CCD激光微位移测量头的特定结构和工作原理所决定 ,要使得其达到设计精度 ,在实际使用中必须满足几个重要条件。

关键词 ccd激光微位移测量头 三角法 传感器 测量精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

CCD激光微位移测量系统的测量头设计 被引量：8

2

作者 石成英 朱满林 姜勤波 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期40-41,共2页

:CCD位移测量装置就是运用CCD技术设计的一种超高精度高速非接触激光位移测量仪器。其中测量头的设计是影响测量精度和测量系统整体性能的最主要因素。

关键词 ccd激光 光学系统参数 微位移测量系统 测量头设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于单目视觉与激光源倾置的微位移测量系统研究 被引量：2

3

作者 游志刚 朱兴龙 尹珺瑶 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第4期49-52,共4页

设计了一种基于单目视觉与激光源倾置的微位移测量系统。首先,根据系统的测量原理,建立了斑点图像中心坐标值与微位移之间的关系,并得出了斑点图像中心坐标值是由纵向位变与切向位变组成的;其次,通过实验发现,当微位移变化较小时,切向... 设计了一种基于单目视觉与激光源倾置的微位移测量系统。首先,根据系统的测量原理,建立了斑点图像中心坐标值与微位移之间的关系,并得出了斑点图像中心坐标值是由纵向位变与切向位变组成的;其次,通过实验发现,当微位移变化较小时,切向位变对斑点图像中心坐标值的影响较大;然后,通过标定实验建立以切向位变为主导的测量函数模型;最后,对该测量函数模型进行了实验验证,并对测量误差进行了分析。实验结果表明:在0~1 mm的位移测量范围内,采用标定的测量函数模型对物体微位移进行测量的最大绝对误差为1.16μm,满足系统测量精度的要求。 展开更多

关键词 单目视觉 激光源倾置 微位移测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CCD的激光微位移测量系统研究 被引量：13

4

作者 赵育良 许兆林 李开端 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期73-75,共3页

介绍了一种基于多普勒效应的可进行动态微位移测量的激光微位移测量系统。该系统以He Ne激光器为光源 ,配以干涉系统移动方向判别及分频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图处理软件包等。与传统测量方法相比 ,... 介绍了一种基于多普勒效应的可进行动态微位移测量的激光微位移测量系统。该系统以He Ne激光器为光源 ,配以干涉系统移动方向判别及分频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图处理软件包等。与传统测量方法相比 ,其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高 ,并实现了微位移的全自动测量。 展开更多

关键词 ccd 微位移测量 多普勒效应 干涉 HE-NE激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CCD激光干涉微位移测量系统准确度分析 被引量：1

5

作者 赵育良 张忠民 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第7期35-37,共3页

条纹处理是微位移测量系统的关键 ,从条纹去噪入手 ,分别介绍了去噪装置、判向变频系统及条纹的细分方法 ,有效地解决了传统系统中由于噪声、位移方向误判等因素造成的错误计数 ,提高了系统测量的准确度。同时对系统测量准确度进行了深... 条纹处理是微位移测量系统的关键 ,从条纹去噪入手 ,分别介绍了去噪装置、判向变频系统及条纹的细分方法 ,有效地解决了传统系统中由于噪声、位移方向误判等因素造成的错误计数 ,提高了系统测量的准确度。同时对系统测量准确度进行了深入分析。 展开更多

关键词 线阵ccd 微位移 准确度 位移测量系统 条纹处理 激光干涉

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光三角法微位移测量技术 被引量：17

6

作者 迟桂纯 周肇飞 王世华 《工具技术》 北大核心 1997年第6期37-40,共4页

介绍了激光三角法微位移测量技术的原理、特点及典型的光路布局方案。

关键词 激光三角测量法 光路布局 微位移测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

表面粗糙度、表面微观轮廓及微位移激光测量集成化方法的研究 被引量：7

7

作者 李文杰 张涛 黄伟 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第6期78-81,共4页

通过研究激光散射法测量表面粗糙度、三角法测量微位移、干涉法测量表面微观轮廓三种几何量测量技术的共性 ,设计新型光路 ,将三种光电测量技术集成为一个测量仪 ,使其成为采用同一光源、基本同一光路、同一光敏接收器的新型光电精密测... 通过研究激光散射法测量表面粗糙度、三角法测量微位移、干涉法测量表面微观轮廓三种几何量测量技术的共性 ,设计新型光路 ,将三种光电测量技术集成为一个测量仪 ,使其成为采用同一光源、基本同一光路、同一光敏接收器的新型光电精密测量仪器 ,而同时具有三种测量功能 . 展开更多

关键词 表面微观轮廓 激光测量 表面粗糙度 激光散射法 微位移 集成化方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光高阶回馈微位移测量系统设计及误差分析 被引量：2

8

作者 曾召利 屈学民 +2 位作者 文峻 李维娜 张敏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期487-491,共5页

设计了一套基于激光高阶回馈效应的微位移测量系统,介绍了其工作原理,给出了系统中光学单元、机械单元和信号处理及细分单元的设计方法及关键参数。对设计完成的测量系统与PI位移台进行了比对测试,实验结果表明系统的分辨率达到0.7 nm,... 设计了一套基于激光高阶回馈效应的微位移测量系统,介绍了其工作原理,给出了系统中光学单元、机械单元和信号处理及细分单元的设计方法及关键参数。对设计完成的测量系统与PI位移台进行了比对测试,实验结果表明系统的分辨率达到0.7 nm,并对测量系统进行了误差分析。激光高阶回馈微位移测量系统不但分辨率高,而且还具有结构简单和性价比高等优点,在精密位移测量中具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 激光高阶回馈 微位移测量 误差分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤激光器自混合干涉微位移测量研究 被引量：2

9

作者 郝辉 何向东 郭冬梅 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期46-50,58,共6页

研究了光纤激光器自混合干涉效应测量微位移的方法.为提高自混合干涉的微位移传感测量精度,将正弦相位调制方法引入光纤激光器自混合干涉测量.光纤激光器外腔中使用相位调制器调制自混合干涉信号.采用四象限积分技术解调外腔相位得到位... 研究了光纤激光器自混合干涉效应测量微位移的方法.为提高自混合干涉的微位移传感测量精度,将正弦相位调制方法引入光纤激光器自混合干涉测量.光纤激光器外腔中使用相位调制器调制自混合干涉信号.采用四象限积分技术解调外腔相位得到位移测量结果,与高精度微位移平台位移参数对比,验证传感测量方法的可行性.位移测量精度远优于半个波长.此方法对全光纤高精度位移传感应用有重要意义. 展开更多

关键词 自混合干涉 光纤激光器 微位移测量 相位调制

在线阅读 下载PDF 职称材料

半导体激光Fabry-Perot干涉波长的微位移测量仪 被引量：2

10

作者 杨秀芳 王小明 +1 位作者 刘月明 郭彦珍 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期916-918,共3页

设计了一种基于FabryPerot干涉波长测量仪.这种测量仪使用两个FabryPerot干涉腔,其中一个作为测量腔、另一个作为参考腔,测量腔的一个反射面与被测对象安装在一起,参考腔的一个反射面与压电陶瓷安装在一起.根据透射光谱中心波长与其干... 设计了一种基于FabryPerot干涉波长测量仪.这种测量仪使用两个FabryPerot干涉腔,其中一个作为测量腔、另一个作为参考腔,测量腔的一个反射面与被测对象安装在一起,参考腔的一个反射面与压电陶瓷安装在一起.根据透射光谱中心波长与其干涉腔长之间的关系,当参考腔与测量腔的透射光谱中心波长完全重合时,对纳米级微位移实现实时测量.光源采用半导体激光器,可获得所需要的波长值和波长变化范围.实验结果表明,这种测量仪测量误差不大于1.5nm,该精度可以满足精密机械加工、光电子和微电子加工以及纳米级测量技术等领域的精度要求. 展开更多

关键词 Fabry—Perot干涉仪 微位移测量仪 半导体激光 透射光谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

线性激光微位移非接触测量传感器 被引量：1

11

作者 姜晶 张国雄 +1 位作者 庄葆华 庄在龙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期334-337,共4页

采用轴向位移转换法的线性激光微位移非接触测量传感器，它具有可测倾斜角大、像面上圆环半径的大小与位移量成线性关系、可判断倾斜方向并计算倾斜角度的特点。其工作原理就是将被测点相对于系统物方焦点的踞离的变化转换成像面上圆环... 采用轴向位移转换法的线性激光微位移非接触测量传感器，它具有可测倾斜角大、像面上圆环半径的大小与位移量成线性关系、可判断倾斜方向并计算倾斜角度的特点。其工作原理就是将被测点相对于系统物方焦点的踞离的变化转换成像面上圆环大小的变化，从而实现微位移量的测量。 展开更多

关键词 非接触测量 微位移 空间分布模型 空间自由曲面 环形狭缝 出射光 表面特性 接收物镜 激光 测量传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于激光干涉的接触式微位移测量仪 被引量：2

12

作者 王淑珍 谢铁邦 《工具技术》 2010年第1期105-108,共4页

介绍的基于激光干涉的微位移测量仪具有分辨率高、结构简单、成本低的特点。该微位移测量仪由基于迈克尔逊激光干涉原理的微位移测量装置、工作台、光电阵列、信号处理电路、计算机及数据处理软件等组成。该测量仪位移测量理论分辨力可... 介绍的基于激光干涉的微位移测量仪具有分辨率高、结构简单、成本低的特点。该微位移测量仪由基于迈克尔逊激光干涉原理的微位移测量装置、工作台、光电阵列、信号处理电路、计算机及数据处理软件等组成。该测量仪位移测量理论分辨力可以达到0.01nm,特别适合范围在微米及微米以下的位移测量,可用于MEMS器件的位移检测,压电器件位移检测等。 展开更多

关键词 计量学 微位移测量 激光干涉 十字片簧铰链 光电阵列

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于微位移测量的迈克尔逊激光干涉仪综述 被引量：30

13

作者 王冬 崔建军 +2 位作者 张福民 闵帅博 陈恺 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-8,共8页

迈克尔逊干涉术测量微位移可实现纳米甚至更高的分辨力,并且具备能直接溯源至激光波长等诸多优点,是目前微位移测量的重要技术手段。以限制迈克尔逊干涉仪品质提高的非线性误差为主要切入点,对目前各种基于迈克尔逊干涉原理的激光干涉... 迈克尔逊干涉术测量微位移可实现纳米甚至更高的分辨力,并且具备能直接溯源至激光波长等诸多优点,是目前微位移测量的重要技术手段。以限制迈克尔逊干涉仪品质提高的非线性误差为主要切入点,对目前各种基于迈克尔逊干涉原理的激光干涉技术进行了分类介绍,主要讨论了微位移测量中实现高精度和高分辨率的干涉测量技术,最后展望了激光干涉法测量微位移的近期发展趋势。 展开更多

关键词 计量学 微位移测量 迈克尔逊激光干涉仪 激光干涉技术 干涉仪非线性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于可变相位延迟的激光干涉式亚纳米级微位移测量系统 被引量：10

14

作者 刘通 张刘 +2 位作者 张冠宇 陈晨 仲志成 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期377-382,共6页

激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强和相干性强等优势,所以基于干涉原理对激光光谱进行积分可以应用于微位移测量领域。在重力方法探测过程中,因地质结构不同引起万有引力差异而造成的探测质量块位移十分微小,通常为纳米级,所以研... 激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强和相干性强等优势,所以基于干涉原理对激光光谱进行积分可以应用于微位移测量领域。在重力方法探测过程中,因地质结构不同引起万有引力差异而造成的探测质量块位移十分微小,通常为纳米级,所以研制高精度纳米级微位移测量系统尤为重要。然而传统电容位移测量法在防止电磁干扰等方面存在不足。相比较而言,光学干涉法具备抗电磁干扰、环境适应性强等优点,且精度不亚于电容法。传统干涉系统光路复杂、难于集成,对重力仪的小型化与集成化不利。所以研制一种结构紧凑的光学干涉系统用于实现纳米级微位移测量成为亟需。基于可变相位延迟的激光干涉式方法,能够实现亚纳米级微位移测量,较传统干涉系统具备结构紧凑、易于集成的优势。本微位移测量系统由半导体激光器、起偏器、检偏器、楔形双折射晶体组和光谱仪组成。研究从以下方面展开:首先是确定测量系统方案,提出了偏振光干涉双路结构,以楔形双折射晶体组作为核心器件,将晶体间相对位移转化为o光和e光的差别化相位延迟,并对激光光谱进行积分,进而将位移变化转变为合成光强的变化;其次是建立测量位移物理模型,根据设计的双折射晶体组几何结构、位移过程与光路,确定光强变化与待测位移量之间的关系;第三是系统参数优化,为了使系统的测量误差和量程满足实际需求,利用已建立的物理模型,将测量误差和量程分别与晶体切割角度α、激光器激射波长λ建立函数关系。根据应用需求,确定适当的误差和量程取值范围,进而得到角度α和波长λ取值范围;最后加工晶体、搭建系统并进行测试。具体即以α和λ为调控参量,联合考虑"近似线性化"和"激光器光强波动误差"对系统量程进行优化仿真。同样,联合考虑"激光器光强波动误差"和"激光器波长波动误差",并利用"系统最大位移量"(与量程有关)对系统测量误差进行优化仿真。最终确定钒酸钇晶体切割角度α为20°,激光器激射波长λ为635nm。实验中,以10nm为间隔利用压电陶瓷设置位移量进行位移测试,包括:系统的线性标定、系统量程和测量误差测试。另外,在保持待测位置不变的条件下,利用本位移测量系统进行了2h不间断测量,并通过阿伦方差确定了系统的位移探测下限。实验结果表明,位移量程范围大于150nm,位移测量误差约0.5nm,位移探测下限为0.32nm@23s,探测线性度判定系数(R2)为0.999 85。综上所述,以自制楔形双折射晶体组作为核心器件的可变相位延迟激光干涉式微位移测量系统,可作为重力探测中的质量块位移测量单元。与电容法相比具有更强的环境适应性;与传统干涉系统相比具有结构简易、光路紧凑等优点,便于重力仪的小型化与集成化。 展开更多

关键词 重力测量 微位移测量 可变相位延迟 激光干涉 双折射晶体组

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光光栅干涉技术的微位移测量研究 被引量：2

15

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于线阵CCD的新型微位移传感器的研究 被引量：18

16

作者 方平 丁凡 李其朋 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期74-77,共4页

常用的激光三角法微位移传感器适用于直线位移测量,不适用于微小角位移的动态测量。因此研制了一种新型的基于线阵CCD的微小角位移传感器,采用平行光斜射式激光三角法,由准直透镜、聚焦透镜及光栏等光学器件、高速线阵CCD及由CPLD、信... 常用的激光三角法微位移传感器适用于直线位移测量,不适用于微小角位移的动态测量。因此研制了一种新型的基于线阵CCD的微小角位移传感器,采用平行光斜射式激光三角法,由准直透镜、聚焦透镜及光栏等光学器件、高速线阵CCD及由CPLD、信号发生电路和采样保持电路等构成的实时信号处理电路组成,具有结构简单,线性度好,灵敏度高,测量频率高,分辨率高和实时性好等特点;介绍了其结构和工作原理,实验测试其特性,并将其应用于高频电—机械转换器动态特性的测量。研究表明该传感器的最大量程为0.2rad,分辨率为0.0002rad,最高测量频率为10kHz,可应用于高频电—机械转换器等元件的微小角位移的特性的动态检测。 展开更多

关键词 微位移传感器 线阵ccd 激光三角法 实时信号处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

精密PSD微位移在线测量系统 被引量：13

17

作者 宋殿友 刘铁根 +1 位作者 丁小昆 李志宏 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期168-173,共6页

为了满足工业现场微位移测量的精密性实时性和可靠性要求,设计并制作了位置敏感器件(PSD)激光微位移测量系统.系统将调制带通滤波峰值检测等信号处理技术运用于激光三角法中,并利用PSD信号单通道处理方式,提高了系统的抗干扰能力.同时,... 为了满足工业现场微位移测量的精密性实时性和可靠性要求,设计并制作了位置敏感器件(PSD)激光微位移测量系统.系统将调制带通滤波峰值检测等信号处理技术运用于激光三角法中,并利用PSD信号单通道处理方式,提高了系统的抗干扰能力.同时,系统采用自适应控制方法改变激光的调制频率,从而调整电信号的增益系数以适应各种测量对象.实验表明,在没有滤光片的情况下,系统有效地消除了背景光和暗电流的影响,测量频率最高可达2,kHz,分辨率达到0.035%,稳定性误差小于0.090%,线性度好于1.2%,大大降低了温漂的影响. 展开更多

关键词 位置敏感器件 激光三角法 微位移测量 自适应调制 单通道

在线阅读 下载PDF 职称材料

高精度微位移差拍激光干涉仪 被引量：12

18

作者 徐毅 叶孝佑 +3 位作者 李成阳 邹玲丁 许婕 高峰 《计量学报》 CSCD 1990年第1期32-35,共4页

本文介绍用于高精度微位移测量的差拍激光干涉仪,其不确定度优于1×10^(-3)μm,可望作为研究多种微位移测量方法的标准。

关键词 激光干涉仪 微位移测量 差拍

在线阅读 下载PDF 职称材料

CCD分段测量的光学位移测量系统 被引量：9

19

作者 李雅倩 付献斌 周坤 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2036-2042,共7页

为了高精度地实现大量程的位移测量,采用传统激光三角法的测量原理,提出一种基于虚拟探测器的激光三角法来测量位移。该方法基于3个CCD分段测量的思想,将3个CCD互相独立且沿光轴均匀分布,以此扩大传统方法测量的范围。使用平面反射镜作... 为了高精度地实现大量程的位移测量,采用传统激光三角法的测量原理,提出一种基于虚拟探测器的激光三角法来测量位移。该方法基于3个CCD分段测量的思想,将3个CCD互相独立且沿光轴均匀分布,以此扩大传统方法测量的范围。使用平面反射镜作为虚拟探测器进行探测,当成像光束经平面镜反射后在CCD上成像时,系统相当于增加了一个CCD,扩展了测量量程。由准直系统、偏振片、光阑组成准直滤光系统,缩小探测器光敏面上像点的直径,减小被测表面非理想光点对测量精度的影响,从而实现了较高精度下的大位移测量。最后通过实验验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 激光三角法 ccd 虚拟探测器 位移测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

步进电机脉冲当量及回程差的微位移测量系统 被引量：3

20

作者 刘小亮 孙少华 +2 位作者 任忠国 丁宝卫 胡碧涛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期603-605,共3页

为了精确测量步进电机的脉冲当量和回程差,提出了一种基于薄膜干涉原理的激光微位移测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源,配以牛顿环仪系统、面阵电荷耦合器视频信号采集系统、计算机及数据处理软件等。采用条纹记数法实现微位移测量,... 为了精确测量步进电机的脉冲当量和回程差,提出了一种基于薄膜干涉原理的激光微位移测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源,配以牛顿环仪系统、面阵电荷耦合器视频信号采集系统、计算机及数据处理软件等。采用条纹记数法实现微位移测量,具有1/400波长的位移分辨率。与传统测量方法相比,其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高,特别适合范围在微米及微米以下的位移测量。对TSA50-C型商用步进电机进行了测量。结果验证了这种测量系统在普通实验室环境噪声中可以达到纳米级的位移测量精度。结果表明,对于5μm以下的脉冲当量及回程差的测量,该测量系统的相对误差分别为2.63%和0.44%。 展开更多

关键词 测量与计量 激光技术 脉冲当量 回程差 微位移 He—Ne激光 牛顿环仪

在线阅读 下载PDF 职称材料