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基于光栅传感的模型测量系统应用研究 被引量：7
1
作者 陈旭光 张强勇 +2 位作者 段抗 刘德军 张宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1409-1415,共7页
模型试验作为解决复杂工程问题的一种有效手段已越来越受到重视。然而,与目前发展较快的模型试验系统和较为成熟的相似理论相比,测试技术相对滞后的问题依然存在。测量的精度与稳定性不能满足模型试验的需求。基于光纤/光栅传感技术的... 模型试验作为解决复杂工程问题的一种有效手段已越来越受到重视。然而,与目前发展较快的模型试验系统和较为成熟的相似理论相比,测试技术相对滞后的问题依然存在。测量的精度与稳定性不能满足模型试验的需求。基于光纤/光栅传感技术的高精密性、稳定性和机光电一体的特性,结合模型试验的特殊测量要求,通过改进数据接收算法,研制了基于光学传感技术的模型位移/应变测量系统,包括光栅传感模型位移和光纤传感模型应变测试系统。该系统稳定、精度高、抗干扰,并能监测不连续位移。将该系统应用于注采气压变化条件下盐岩地下储气库变形特征地质力学模型试验中,测得了气压变化条件下围岩位移收敛和径向应变蠕变规律,测得在不同稳压阶段和不同注采气速率条件下围岩变形的不同特征。试验数据为合理确定盐岩储气库运营气压和注采气速率提供帮助,对盐岩储气库的安全稳定运营有重要意义。 展开更多
关键词 光学传感 模型测试 光栅位移传感 光纤传感
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光栅四倍频细分电路模块的分析与设计 被引量：29
2
作者 金锋 卢杨 +1 位作者 王文松 张玉平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1073-1076,共4页
给出一种新的光栅位移传感器的四倍频细分电路设计方法.采用可编程逻辑器件(CPLD)设计了一种全新的细分模块,利用Verilog HDL语言编写四倍频细分、辨向及计数模块程序,并进行了仿真.仿真结果表明,与传统方法相比,新型的设计方法开发周期... 给出一种新的光栅位移传感器的四倍频细分电路设计方法.采用可编程逻辑器件(CPLD)设计了一种全新的细分模块,利用Verilog HDL语言编写四倍频细分、辨向及计数模块程序,并进行了仿真.仿真结果表明,与传统方法相比,新型的设计方法开发周期短,集成度高,模块化,且修改简单容易. 展开更多
关键词 光栅位移传感器 四倍频细分 可编程逻辑器件(CPLD)
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基于光栅传感器位移测量的软、硬件设计 被引量：17
3
作者 梁海锋 严一心 《现代电子技术》 2003年第23期88-89,共2页
提出了一种基于 AT89C5 1单片机开发的光栅位移传感器对线性位移进行测量的方法。其硬件设计包括数据采集、辨向、数据处理和数据显示。把读数头输出的信号 (脉冲电信号 ) ,经过硬件电路辨向 ,送入计数器 82 5 3计数 ,利用 AT89C5 1单... 提出了一种基于 AT89C5 1单片机开发的光栅位移传感器对线性位移进行测量的方法。其硬件设计包括数据采集、辨向、数据处理和数据显示。把读数头输出的信号 (脉冲电信号 ) ,经过硬件电路辨向 ,送入计数器 82 5 3计数 ,利用 AT89C5 1单片机进行信号处理 ,最终转换成实际的线性位移值显示出来。与其他系统相比 ,他的硬件电路简单 ,并能实现较高的位移测量精度。 展开更多
关键词 光栅位移传感器 光栅 单片机 细分与辨向电路
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基于CPLD芯片的光栅信号细分模块的设计 被引量：13
4
作者 闫丽 段发阶 方志强 《计量技术》 2005年第10期5-8,共4页
针对光栅位移传感器信号设计了一种全新的硬件细分模块,在模拟细分基础上由一片CPLD芯片实现二次细分、辨向、计数、锁存和接口设计,可与计算机之间基于增强并行口EPP协议进行在线数据传输,该设计已经应用于大量程光纤绝对测距系统中。
关键词 光栅位移传感器 CPLD 光栅信号 模块设计 工作原理
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一种光栅信号细分算法的FPGA实现 被引量：12
5
作者 胡晓东 彭琅 +3 位作者 雷明 雷宇生 熊梦飞 熊慕雪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期407-412,共6页
提出了一种基于FPGA的光栅位移传感器信号细分处理技术,采用CORDIC(坐标旋转数字计算机)解算相位,同时结合单准确度浮点运算,将辩向、粗码计数、相位解算、粗码精码浮点运算集成于单片FPGA实现,保证了细分的准确度、细分数据的有效计算... 提出了一种基于FPGA的光栅位移传感器信号细分处理技术,采用CORDIC(坐标旋转数字计算机)解算相位,同时结合单准确度浮点运算,将辩向、粗码计数、相位解算、粗码精码浮点运算集成于单片FPGA实现,保证了细分的准确度、细分数据的有效计算准确度及信号处理的速度.设计中采用Altera公司的Cyclone Ⅱ_EP2C20F484C8型芯片进行验证,对20μm栅距的光栅尺信号进行细分处理,实验结果证实了该方法的正确性和可行性. 展开更多
关键词 光栅位移传感器 FPGA 细分 CORDIC 浮点运算
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煤矿巷道顶板离层结构健康监测系统设计 被引量：11
6
作者 赵佰亭 祝龙记 魏蓝蓝 《工矿自动化》 北大核心 2013年第9期5-7,共3页
针对现有煤矿巷道顶板离层监测主要采用机械式顶板离层仪,存在观测不方便、误差比较大、数据实时性差等问题,设计了煤矿巷道顶板离层结构健康监测系统。该系统通过光纤位移传感器自动测量巷道顶板离层的位移状况,采用计算机监测巷道顶... 针对现有煤矿巷道顶板离层监测主要采用机械式顶板离层仪,存在观测不方便、误差比较大、数据实时性差等问题,设计了煤矿巷道顶板离层结构健康监测系统。该系统通过光纤位移传感器自动测量巷道顶板离层的位移状况,采用计算机监测巷道顶板离层结构的应变、位移等参数,评价离层结构的安全性,进而维护结构的健康。实际应用表明,该系统具有实时观测、误差小、效率高等优点。 展开更多
关键词 煤矿巷道 顶板离层 健康监测 宽带光源 光纤光栅位移传感器
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光栅位移传感器在凸轮廓线测量中的运用 被引量：3
7
作者 刘克非 张春林 王大勇 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第1期48-50,53,共4页
介绍了光栅位移传感器在基于单片机控制的凸轮廓线测量装置中的运用 ,并对装置的测量误差进行了分析。
关键词 光栅位移传感器 凸轮廓线测量 误差
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基于EPM7128的光栅位移传感器信号细分电路模块的设计 被引量：2
8
作者 闫丽 段发阶 方志强 《计量与测试技术》 2005年第3期19-20,23,共3页
针对光栅位移传感器输出信号设计了一种通用可行的细分模块 ,将电阻链细分和逻辑电路细分结合 ,由一片CPLD芯片EPM71 2 8实现二次细分、辨向、计数、锁存和接口设计 ,CPLD与计算机之间的数据传输基于增强并行口 (EPP)协议 ,能够实现在... 针对光栅位移传感器输出信号设计了一种通用可行的细分模块 ,将电阻链细分和逻辑电路细分结合 ,由一片CPLD芯片EPM71 2 8实现二次细分、辨向、计数、锁存和接口设计 ,CPLD与计算机之间的数据传输基于增强并行口 (EPP)协议 ,能够实现在线数据采集。在大量程光纤绝对测距系统中应用表明 :该设计可完全满足精度要求。 展开更多
关键词 光栅位移传感器 EPM7128 电路模块 信号细分 CPLD芯片 增强并行口 信号设计 逻辑电路 接口设计 数据传输 数据采集 精度要求 测距系统 计算机 大量程 辨向 协议 在线
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绝对式光栅尺和编码器是当代位移传感器发展主流——CIMT2011精密位移传感器评述 被引量：9
9
作者 卢国纲 《世界制造技术与装备市场》 2011年第4期56-60,共5页
一、前言 今年在北京举办的第十二届中国国际机床展览会（CIMT2011）汇集了高档数控机床和世界先进制造技术的最新成果，展示了当代机床精密测量和控制技术的发展方向，作为高档数控机床不可分离的光栅位移传感器也是最先进、水平最高... 一、前言 今年在北京举办的第十二届中国国际机床展览会（CIMT2011）汇集了高档数控机床和世界先进制造技术的最新成果，展示了当代机床精密测量和控制技术的发展方向，作为高档数控机床不可分离的光栅位移传感器也是最先进、水平最高的。这届展会上光栅位移传感器制造厂商德国的HEIDENHAIN（海德汉）、西班牙的FAGOR（发格）、 展开更多
关键词 光栅位移传感器 编码器 光栅尺 绝对式 国际机床展览会 先进制造技术 数控机床 FAGOR
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光栅位移传感器在位置伺服系统中的应用及误差分析 被引量：8
10
作者 陈庆樟 《机床与液压》 北大核心 2008年第8期216-217,285,共3页
介绍了光栅位移传感器的原理和特点及其在闭环位置伺服系统中的应用,对于位置伺服系统的系统误差作了理论分析。利用光栅位移传感器对位置伺服系统进行了动态测量和控制。结果表明,光栅位移传感器精度高,稳定性好,不接触、无磨损、抗干... 介绍了光栅位移传感器的原理和特点及其在闭环位置伺服系统中的应用,对于位置伺服系统的系统误差作了理论分析。利用光栅位移传感器对位置伺服系统进行了动态测量和控制。结果表明,光栅位移传感器精度高,稳定性好,不接触、无磨损、抗干扰能力强,输出信号大。 展开更多
关键词 位置伺服系统 光栅位移传感器 误差分析
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智能刚度测量仪 被引量：5
11
作者 郭志友 《中国仪器仪表》 2002年第1期25-28,共4页
本文介绍了高精度光栅位移传感器，经过对光栅输出的电信号的电路和软件细分等处理后，智能光栅传感器的测量范围２０ｍｍ，分辨率１μｍ、由位移传感器、压力传感器和测试台组成智能波纹管刚度测量仪系统。在测量系统中对由压力产生的... 本文介绍了高精度光栅位移传感器，经过对光栅输出的电信号的电路和软件细分等处理后，智能光栅传感器的测量范围２０ｍｍ，分辨率１μｍ、由位移传感器、压力传感器和测试台组成智能波纹管刚度测量仪系统。在测量系统中对由压力产生的位移误差以及压力的非线性误差进行误差补偿，提高测量精度一个数量级别，最后测量精度为２‰。刚度测量仪可以自动测量波纹管，测量时间１０秒／件，最后由打印机直接打印出所测量刚度、压力、位移的数值。 展开更多
关键词 光栅位移传感器 刚度 误差补偿 打印输出 智能仪表
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高速高精度光栅位移传感器辨向与细分算法的设计 被引量：7
12
作者 曹卫锋 张梅 +1 位作者 文方 谢泽会 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第9期27-29,33,共4页
在实验的基础上提出了一种全新的光栅位移传感器辨向与细分算法的设计,该设计采用单片机技术和PC机强大的运算能力相结合的方法,设计了一套新颖的计大数(完整光栅线数)和计小数(数字细分)相互独立却又协调一致的方案,既实现了高倍细分,... 在实验的基础上提出了一种全新的光栅位移传感器辨向与细分算法的设计,该设计采用单片机技术和PC机强大的运算能力相结合的方法,设计了一套新颖的计大数(完整光栅线数)和计小数(数字细分)相互独立却又协调一致的方案,既实现了高倍细分,又实现了高速度(100细分、1.5m/s)测量,更好的解决了光栅传统理论中的"光栅的细分倍数与光栅位移速度互为矛盾"的观点,为高速高精度光栅位移显示装置的研究开发探索了一条新途径。实验表明该设计提高了光栅位移检测系统的抗干扰能力和可靠性。 展开更多
关键词 光栅位移传感器 辨向 细分
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基于光栅传感器位移测量系统设计 被引量：6
13
作者 梁应选 王楠 张昌明 《机械研究与应用》 2022年第1期85-88,共4页
针对高速、高精度数据采集的实际需求,开发了基于主、从单片机及PC上位机组成的线性位移测量系统。提出了从单片机完成数据采集、从单片机与主单片机采用并行数据传输、主单片机对采集数据显示及向上位机PC串口发送数据硬件实施方案。... 针对高速、高精度数据采集的实际需求,开发了基于主、从单片机及PC上位机组成的线性位移测量系统。提出了从单片机完成数据采集、从单片机与主单片机采用并行数据传输、主单片机对采集数据显示及向上位机PC串口发送数据硬件实施方案。软件上把读数头输出的信号(脉冲电信号)采用软件细分、辨向、计数、信号处理等环节,最终转换成实际的线性位移值显示出来,并传至PC上位机进行存储、显示等软件编程思路。采用主、从式硬件结构,目的在于避免数据显示、处理等其它任务对采样速度的影响及采集数据的丢失现象,提高了系统数据采集的实时性。 展开更多
关键词 位移测量 光栅位移传感器 单片机 细分与辨向
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基于USB总线的光栅位移传感器检测系统设计 被引量：5
14
作者 张梅 曹卫锋 文方 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第7期41-44,共4页
介绍了USB(通用串行总线)以及带USB接口的单片机PIC18F4550和光栅位移传感器等的基本知识。详细介绍了基于USB总线的光栅位移检测系统的软硬件设计。文中介绍了带全速USB接口的单片机PIC18F4550的特点,并利用它的USB接口设计了一个光栅... 介绍了USB(通用串行总线)以及带USB接口的单片机PIC18F4550和光栅位移传感器等的基本知识。详细介绍了基于USB总线的光栅位移检测系统的软硬件设计。文中介绍了带全速USB接口的单片机PIC18F4550的特点,并利用它的USB接口设计了一个光栅位移检测装置,提高了光栅位移检测系统的抗干扰能力和可靠性,减小了系统的体积和成本,同时,在实验的基础上提出了一种全新的光栅位移传感器辨向与细分算法的设计,解决了光栅传统理论中的"光栅的细分倍数与光栅位移速度是互为矛盾的"观点。 展开更多
关键词 USB 光栅位移传感器 PIC18F4550
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核燃料芯块垂直度自动检测系统 被引量：5
15
作者 郭永彩 李明惺 +2 位作者 高潮 林晓钢 朱红军 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期39-41,47,共4页
结合核燃料芯块的特点,分析了核燃料芯块垂直度误差与端面圆跳动误差之间的关系,研制了核燃料芯块垂直度自动检测系统。该系统利用旋转台带动芯块进行回转、通过光栅传感器测量端面圆跳动误差的方法,实现了核燃料芯块垂直度的自动检测... 结合核燃料芯块的特点,分析了核燃料芯块垂直度误差与端面圆跳动误差之间的关系,研制了核燃料芯块垂直度自动检测系统。该系统利用旋转台带动芯块进行回转、通过光栅传感器测量端面圆跳动误差的方法,实现了核燃料芯块垂直度的自动检测。该系统检测分辨力达到0.5μm、检测精度3.0μm、检测速度每分钟3块,并具有数据实时显示、立即存储、超差重测、报表生成等功能。实际运行结果表明,该系统安全、稳定、可靠。 展开更多
关键词 核燃料芯块 垂直度 端面圆跳动误差 光栅位移传感器 自动检测
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采用光栅成像原理的光栅位移传感器 被引量：2
16
作者 蒋静琪 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1997年第12期5-7,10,共4页
本文从光栅成像理论出发，导出了具有结构简单，且能在大间隙下工作的光栅成像型位移传感器。并系统地探讨了这种传感器的理论，给出其实验结果。
关键词 光栅 位移测量 光栅成像 光栅位移传感器
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二维精密定位平台控制算法研究 被引量：4
17
作者 包建东 徐威利 +1 位作者 谢小敏 胡伟伟 《测试技术学报》 2015年第6期540-545,共6页
本文设计了一种二维平台自动定位系统及控制方案,该系统利用光栅位移传感器的光电转换原理产生平台位置信息,利用电机驱动器控制电机旋转.光栅尺数显表和电机驱动器通过串口与计算机相连,计算机利用LabVIEW软件编写控制程序并控制平台移... 本文设计了一种二维平台自动定位系统及控制方案,该系统利用光栅位移传感器的光电转换原理产生平台位置信息,利用电机驱动器控制电机旋转.光栅尺数显表和电机驱动器通过串口与计算机相连,计算机利用LabVIEW软件编写控制程序并控制平台移动,然后把平台的位置变化实时显示出来并保存相关数据,最后使用MATLAB软件对位置数据进行分析、处理.该系统使用位置式PID、速度积分式PID以及模糊控制技术分别对二维平台进行自动定位控制,最后通过稳定时间及稳定精度的比较,选择最适合的速度积分式PID控制技术作为本系统最终采用控制方案.实验结果证明,本文所设计的定位系统实时性高,定位精度可达微米级. 展开更多
关键词 定位平台 设定位置 控制算法 光栅位移传感器 定位精度
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基于比值线性化的高适应性光栅细分方法研究 被引量：4
18
作者 赵国博 叶国永 +2 位作者 史永胜 尹磊 刘红忠 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第7期781-788,共8页
电子细分是光栅位移传感器实现纳米级分辨率测量的关键,细分误差由细分方法和光栅信号质量共同决定。针对信号实时修正方法在小步距测量和一些复杂工况环境下的局限性,从提高细分方法对非理想光栅信号的适应性的角度出发,提出了基于信... 电子细分是光栅位移传感器实现纳米级分辨率测量的关键,细分误差由细分方法和光栅信号质量共同决定。针对信号实时修正方法在小步距测量和一些复杂工况环境下的局限性,从提高细分方法对非理想光栅信号的适应性的角度出发,提出了基于信号比值线性化的新型电子细分方法,构建了2种实时补偿信号以进一步提高信号的线性度;详细阐述了所提细分方法的细分原理,分析了其在非理想光栅信号输入情况下的细分误差;实现了最高为0.003μm的理论细分精度和0.08μm的实际细分精度。数值仿真和对比实验结果表明,所提细分方法对非理想光栅信号的适应性明显优于常用的反正切细分法和正余弦绝对值相减细分法。 展开更多
关键词 计量学 光栅位移传感器 电子细分 比值线性化 高适应性
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基于EPA的光栅位移测量系统 被引量：1
19
作者 杨辉 李浩锋 罗正伟 《单片机与嵌入式系统应用》 2009年第9期51-54,共4页
在介绍高速单片机DS80C410内部结构及其工作原理和光栅位移测量基本原理的基础上,给出一种基于EPA的光栅位移测量系统的设计方案,并对该方案进行硬件和软件方面的实现。针对光栅位移测量系统长期使用过程中易出现的问题,给出提高测量精... 在介绍高速单片机DS80C410内部结构及其工作原理和光栅位移测量基本原理的基础上,给出一种基于EPA的光栅位移测量系统的设计方案,并对该方案进行硬件和软件方面的实现。针对光栅位移测量系统长期使用过程中易出现的问题,给出提高测量精度的措施。调试结果证实,本系统有较好的测试性能,能满足精密位移测量及定位的需要。 展开更多
关键词 DS80C410 光栅位移传感器 位移测量 工业以太网 LXT972ALC
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基于RBF神经网络逼近算法的船舶支架减振器挤压测试系统 被引量：3
20
作者 何世钧 白凡 周汝雁 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第11期97-99,104,共4页
为了获得船舶支架减振器挤压形变量与环境温度关系,提出基于RBF神经网络逼近算法的船舶支架减振器挤压测试系统。该系统通过光栅位移传感器、温度传感器对位移数据和温度数据的采集,实现了数据存储和显示。并采用RBF神经网络逼近算法减... 为了获得船舶支架减振器挤压形变量与环境温度关系,提出基于RBF神经网络逼近算法的船舶支架减振器挤压测试系统。该系统通过光栅位移传感器、温度传感器对位移数据和温度数据的采集,实现了数据存储和显示。并采用RBF神经网络逼近算法减小数据误差。最后通过MATLAB仿真和某舰船支架减振器实际测量,证明了该测试系统具有较高精度和准确性。 展开更多
关键词 船舶支架减振器 RBF神经网络 光栅位移传感器 温度传感器
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