一种基于平板横向剪切干涉的角位移测量方法 被引量：8

1

作者 郑德锋 王向朝 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1125-1129,共5页

在一种已有的角位移干涉测量技术的基础上,提出一种改进的角位移测量方法.通过选择合适的初始入射角,使从平板前后表面反射的两光束实现剪切干涉.采用一维位置探测器测量光束经透镜会聚后在探测器光敏面上的光点偏移量.根据干涉信号的... 在一种已有的角位移干涉测量技术的基础上,提出一种改进的角位移测量方法.通过选择合适的初始入射角,使从平板前后表面反射的两光束实现剪切干涉.采用一维位置探测器测量光束经透镜会聚后在探测器光敏面上的光点偏移量.根据干涉信号的相位和光点偏移量可以计算出被测物体的角位移.在该测量方案中,引入的一平面反射镜与被测物体的反射面形成光程差放大系统,提高了角位移测量灵敏度.分析了初始入射角对剪切比的影响,并讨论了基于该方案的角位移测量精度.实验结果表明,基于该技术的角位移重复测量精度达到10-8rad数量级. 展开更多

关键词 激光技术 角位移测量 剪切干涉 平行平板

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精密减速器角位移测量系统设计 被引量：8

2

作者 路遥环 裘祖荣 +1 位作者 尤悦 薛洁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期14-20,共7页

为了实现对精密减速器输入端和输出端角位移的精密测量,建立精密减速器角位移测量系统。对该系统的机械结构、角度测量及标定方法、基于非线性最小二乘法的误差补偿模型进行研究。通过"立式筒状"结构和圆光栅角度传感器"... 为了实现对精密减速器输入端和输出端角位移的精密测量,建立精密减速器角位移测量系统。对该系统的机械结构、角度测量及标定方法、基于非线性最小二乘法的误差补偿模型进行研究。通过"立式筒状"结构和圆光栅角度传感器"前置"避免了传统检测仪的弱刚度结构和轴系形变对角度测量造成的影响。使用光电自准直仪与24面棱体结合的方式离散标定圆光栅角度传感器的角位移测量误差,研究基于谐波分析的误差补偿方法,对角坐标进行补偿,进一步消除误差。实验结果显示,通过优化检测仪的结构设计,角位移测量精度达到±7″;误差补偿后,角位移最终测量精度达到±2″,满足减速器角位移测量的高精度要求,对类似测角系统也有参考价值。 展开更多

关键词 角位移测量 结构设计 圆光栅 测量误差 补偿模型

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基于平面线圈的高分辨力时栅角位移传感器 被引量：8

3

作者 鲁进 陈锡侯 +1 位作者 武亮 汤其富 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期172-181,共10页

针对现有时栅角位移传感器采用漆包线绕制工艺加工线圈,导致线圈布线不均且容易随时间发生变化进而影响测量精度的问题,提出一种基于PCB技术的新型时栅角位移传感器。该传感器通过在PCB基板的不同层上布置特定形状的激励线圈和感应线圈... 针对现有时栅角位移传感器采用漆包线绕制工艺加工线圈,导致线圈布线不均且容易随时间发生变化进而影响测量精度的问题,提出一种基于PCB技术的新型时栅角位移传感器。该传感器通过在PCB基板的不同层上布置特定形状的激励线圈和感应线圈,形成两个完全相同并沿圆周空间正交的传感单元;当在两传感单元的激励线圈中分别通入时间正交的两相激励电流后,通过导磁定子基体和具有特定齿、槽结构的导磁转子对传感单元内的磁场实施精确约束,使两传感单元的感应线圈串联输出初相角随转子转角变化的正弦感应信号;最后通过高频时钟脉冲插补初相角实现精密角位移测量。利用有限元分析软件对传感器进行了建模和仿真。根据仿真模型制作了传感器实物,开展了验证实验,并对实验中角位移测量误差的频次和来源进行了详细分析。经过标定和补偿,最终获得了整周范围内误差在-2.82″~2.02″的时栅角位移传感器。理论推导、仿真分析和实验验证均表明,该传感器不仅能实现精密角位移测量,还能在激励线圈和感应线圈空间极距和信号质量不变的情况下,将位移测量的分辨力从信号源头提高1倍,且结构简单稳定、极易实现,特别适用于环境恶劣的工业现场。 展开更多

关键词 角位移测量 平面线圈 高分辨力 时栅 传感器

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图像式角位移测量的光栅偏心度监测系统 被引量：7

4

作者 王亚洲 于海 +2 位作者 易进 张士伟 韦宗喜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1038-1045,共8页

图像式角位移测量装置中,光栅的安装偏心标定结果直接影响着角位移测量的精度。为此,本文设计了一种用于调试图像式角位移测量装置光栅偏心度的系统。首先,根据图像式角位移测量机理,提出了基于线阵图像传感器的标定光栅偏心度监测原理... 图像式角位移测量装置中,光栅的安装偏心标定结果直接影响着角位移测量的精度。为此,本文设计了一种用于调试图像式角位移测量装置光栅偏心度的系统。首先,根据图像式角位移测量机理,提出了基于线阵图像传感器的标定光栅偏心度监测原理;然后,在图像传感器上建立了偏心调试监测信号的模型,并提出存在偏心时偏心监测信号的变化机理;最后,对某型号角位移测量装置进行了实验,并给出了调试建议。实验表明,经过调节误差均方差由1017″降低到12.8″。本文设计的偏心监测系统能够实现对标定光栅的高精度安装调试,提高了图像式角位移测量装置的批量生产效率。 展开更多

关键词 角位移测量 标定光栅调试 偏心误差 监测系统

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塑壳断路器分断角速度非接触式检测方法及其应用 被引量：7

5

作者 章上聪 许海波 +1 位作者 吴桂初 舒亮 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第7期995-1002,共8页

提出了一种基于激光位移传感器非接触式测量塑壳断路器分断过程中动触头角位移、角速度的方法。首先建立一个以动触头杠转动支点为顶点,动触头杠闭合和分断状态所在位置为边的三角形;其次,通过激光位移传感器测量触头分断过程中的直线... 提出了一种基于激光位移传感器非接触式测量塑壳断路器分断过程中动触头角位移、角速度的方法。首先建立一个以动触头杠转动支点为顶点,动触头杠闭合和分断状态所在位置为边的三角形;其次,通过激光位移传感器测量触头分断过程中的直线位移和直线速度,最后,利用所建立的三角形,基于余弦定理将直线位移和直线速度,转换成角位移角速度,实现了对塑壳断路器分断过程中转动变量的无损测量。基于本文所提出的方法,分别测量了NM1-630S-3300额定10A、16A、25A断路器在12倍额定电流下触头的分断的角位移、角速度及分断时间,可以发现不同分断容量断路器,分断角速度与分断时间均不同。容量较大时,触头转动的平均角速度较高。碰撞的角速度增大时,电弧的燃烧时间减小。通过研究断路器分断过程的动态特性,可以从试验的角度研究断路器分断性能,为断路器的优化设计提供评判依据。 展开更多

关键词 塑壳断路器 角速度 角位移 非接触式测量

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一种自适应安装的高精度图像式角位移测量装置 被引量：7

6

作者 于海 万秋华 +2 位作者 孙莹 卢新然 贾兴丹 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期510-516,共7页

采用图像探测器的角位移测量技术可实现高精度高分辨力角位移测量。为提高角位移测量装置的鲁棒性,本文设计了一种自适应安装的高精度图像式角位移测量装置。其装调过程非常简便,且可以保证在标定光栅存在偏心时具有高分辨力和高精度测... 采用图像探测器的角位移测量技术可实现高精度高分辨力角位移测量。为提高角位移测量装置的鲁棒性,本文设计了一种自适应安装的高精度图像式角位移测量装置。其装调过程非常简便,且可以保证在标定光栅存在偏心时具有高分辨力和高精度测量输出。首先,提出了基于双线阵图像传感器的测角装置设计原理,并设计了单圈绝对式标定光栅。然后,采用基于质心算法的高分辨力细分算法进行细分,并采用双线阵图像传感器对测角误差进行误差补偿。最后,设计实验装置测试自适应安装的性能。实验结果表明,当标定光栅的偏心度在±1 mm以内时,所设计装置可以实现高精度和高分辨力的角位移测量。本文所设计的装置可以在标定光栅存在±1 mm的安装偏心时保证输出精度,为小型角位移测量装置适应性的提高给出了解决方案。 展开更多

关键词 角位移测量 误差补偿 双图像探测器 自适应安装

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旋转变压器的低成本角位移测量系统 被引量：6

7

作者 郭晨霞 杨瑞峰 +1 位作者 帅浩 张鹏 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第3期304-310,共7页

针对传统模拟解调方法抗干扰能力差和当前数字解码设备成本较高的现状,基于STM32微处理器及CORDIC算法构建了旋转变压器低成本数字解码系统用于角位移或角速度测量.为了降低成本,该系统使用STM32实现旋转变压器所需的正弦激励信号,并进... 针对传统模拟解调方法抗干扰能力差和当前数字解码设备成本较高的现状,基于STM32微处理器及CORDIC算法构建了旋转变压器低成本数字解码系统用于角位移或角速度测量.为了降低成本,该系统使用STM32实现旋转变压器所需的正弦激励信号,并进行信号采集与角度解码.为满足系统的实时性,设计中使用其强大的中断系统和DMA控制器同时产生正弦激励信号和旋转变压器同步采集信号来对旋转变压器进行角度解码.实验结果表明,该系统的测角误差约为0.35°,具有较高的精度,能够满足一般的应用需求,该系统可实现微型化,为一些特殊场合提供一种精度高、成本低、可靠性高的解码方案. 展开更多

关键词 旋转变压器 解码 STM32 角位移测量 低成本

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基于时栅传感技术的高分辨力磁编码器设计与研究 被引量：6

8

作者 陈盛 彭东林 +2 位作者 王淑娴 王阳阳 徐清华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第4期66-69,共4页

在现代工业中,磁编码器因具有防尘、抗震等特性被广泛应用,但其长期存在分辨力低的问题,在一定程度上制约了其在高精度、高分辨力领域的使用。文章通过采用隧道磁阻传感器(Tunnel magnetoresistance,TMR)作为磁敏元件,多极磁环为转动部... 在现代工业中,磁编码器因具有防尘、抗震等特性被广泛应用,但其长期存在分辨力低的问题,在一定程度上制约了其在高精度、高分辨力领域的使用。文章通过采用隧道磁阻传感器(Tunnel magnetoresistance,TMR)作为磁敏元件,多极磁环为转动部件,并结合时栅位移传感器的信号处理技术,设计了一种高分辨力磁编码器以期解决这一问题。文中从理论上分析了这种编码器的测量原理,其次通过仿真分析对TMR安装位置的关键参数进行确定,最后对此编码器样机进行了实验,验证了测量方案的可行性。经样机实验测试,该新型磁编码器可实现0.1°的分辨力,较相同磁极数的传统编码器原始分辨力提高了7.5倍。 展开更多

关键词 时栅 磁性编码器 角位移测量

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光电摆角测量系统中CCD信号检测与处理电路设计 被引量：4

9

作者 李永远 郭根秋 《光电工程》 CAS CSCD 1992年第5期1-9,共9页

本文介绍了在光电摆角测量系统中,采用多片CCD同步采样实现物体空间摆角实时测量的方法。给出了CCD工作参数和输出信号处理电路的设计,讨论了工程中的有关问题。

关键词 光电测量 CCD 图象传感器

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一种角位移测量仪的研制 被引量：4

10

作者 江晓军 瞿丹晨 +1 位作者 徐洁 刘正国 《电子测量技术》 2010年第2期38-40,共3页

介绍一种用于光学测量投影仪的角位移测量仪。它通过硬件电路对一个旋转编码器输出的角位移信号进行辨向和计数,再使用一个微处理器对辨向信号和计数信号进行处理,得到被测工件在Z旋转方向的位移值,最后对位移测量值进行误差修正,得到... 介绍一种用于光学测量投影仪的角位移测量仪。它通过硬件电路对一个旋转编码器输出的角位移信号进行辨向和计数,再使用一个微处理器对辨向信号和计数信号进行处理,得到被测工件在Z旋转方向的位移值,最后对位移测量值进行误差修正,得到该仪器的测量分辨率为1′且测量精度为±3.9′。实验表明:所研制的角位移测量仪具有准确、可靠的特点。 展开更多

关键词 角位移测量 旋转编码器 测量精度

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采煤机自动调高系统的仿真与分析 被引量：4

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作者 曹鹏 周平 +1 位作者 张世洪 周常飞 《煤矿机械》 2015年第8期78-80,共3页

介绍基于角位移检测技术的采煤机滚筒电液比例闭环控制系统,建立模型并进行联合仿真。根据采煤机滚筒调高机构,在ADAMS中建立动力学模型,同时在AMESim中建立液压系统模型,最终实现机械系统和液压系统的联合仿真。实现滚筒调高过程的匀... 介绍基于角位移检测技术的采煤机滚筒电液比例闭环控制系统,建立模型并进行联合仿真。根据采煤机滚筒调高机构,在ADAMS中建立动力学模型,同时在AMESim中建立液压系统模型,最终实现机械系统和液压系统的联合仿真。实现滚筒调高过程的匀速和变速调节,验证了角位移测量的电液比例调高控制系统的性能,实现滚筒高度的速度控制,为开发采煤机滚筒自动调高闭环控制系统提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 角位移检测 闭环控制 联合仿真 速度控制

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基于光学编码成像的新型角位移传感器

12

作者 高旭 王鹏飞 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第11期144-152,共9页

传统光学角位移测量方法存在光路复杂、抗干扰能力弱等问题。为此,提出一种基于光学编码成像的新型角位移测量方法。首先,该方法借鉴格雷码转换成二进制的原理,在直径为50 mm的圆周面上均匀分布两圈红色、绿色、蓝色(Red、Green、Blue,R... 传统光学角位移测量方法存在光路复杂、抗干扰能力弱等问题。为此,提出一种基于光学编码成像的新型角位移测量方法。首先,该方法借鉴格雷码转换成二进制的原理,在直径为50 mm的圆周面上均匀分布两圈红色、绿色、蓝色(Red、Green、Blue,RGB)色块,通过检测外圈目标点周围的颜色信息将其转换为与绝对位置对应的二进制数;然后,为降低噪声,利用高斯滤波与中值滤波对图像进行预处理,并使用霍夫圆算法定位跟踪目标点以获得其始末位置,从而计算出粗角度;最后,利用视频最后一帧目标点所处位置与最终位置之间的角度对粗角度进行补偿,实现角度测量。通过搭建实验平台与制作实物传感器,在光圈整周360°测量范围内,对实验装置进行精度测量与稳定性实验,实验结果表明,分辨力达到16位,测量均方差为0.23°。提出的新型角位移测量方法为角位移测量领域提供了新的思路。 展开更多

关键词 角位移测量 光学编码 RGB色块 传感器

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基于光纤阵列的二维微角位移传感器 被引量：3

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作者 赵婷婷 赵勇 张毅 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期874-878,共5页

提出了一种基于光纤阵列的二维微角位移传感器。该传感器采用由十字形排列的光纤阵列构成的轮辐式探头结构。各接收光纤接收光强随被测角位移改变。通过对各光纤接收光强进行高斯拟合确定反射光斑中心位置。这种测量方法可以有效降低表... 提出了一种基于光纤阵列的二维微角位移传感器。该传感器采用由十字形排列的光纤阵列构成的轮辐式探头结构。各接收光纤接收光强随被测角位移改变。通过对各光纤接收光强进行高斯拟合确定反射光斑中心位置。这种测量方法可以有效降低表面反射系数变化、光源波动以及环境光对测量结果的影响。由于各接收光纤对应光路损耗不同对微角位移测量精度产生影响，提出了光路损耗的归一化修正方法。实验证明系统测量角度范围-0．16rad-0．16rad，归一化修正方法使系统测量分辨率提高到了3．8×10^-4rad。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤传感器 角位移传感器 光纤阵列 高斯光束 光路损耗

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差频式位移传感器的研究 被引量：2

14

作者 彭东林 杨伟 +1 位作者 张兴红 刘小康 《工具技术》 北大核心 2004年第6期55-57,共3页

对差频式测量进行了深入探讨 ,揭示了差频式测量的本质 ,进而将原有的差频式动态传动误差的测量方法移植成一种圆分度静态传动误差测量方法 ,并提出一种用于差频电路工程设计的新方法———齿波对偶法 。

关键词 差频式位移传感器 差频式测量 齿波对偶法 角位移 精密测量 传动误差

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有限转角力矩电动机角位移特性的测量方法 被引量：3

15

作者 傅浩 王广林 《微特电机》 北大核心 2007年第5期8-9,12,共3页

角位移特性是有限转角力矩电动机的主要特性之一,传统的测量方法很难准确有效的进行测量,针对当前角位移测量方法的不足,提出了基于差动螺管式电感位移传感器的高精度测量方法,最后进行了实验验证。

关键词 有限转角 力矩电动机 角位移 电感传感器 测量

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球铰链的多维回转角度测量方法研究综述 被引量：3

16

作者 王文 张敏 +1 位作者 朱晔文 唐超锋 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期1-8,共8页

球铰链具有结构紧凑、运动灵活和承载能力强等优点,是一种应用较普遍的多自由度机械关节,其回转角度的检测对系统运动误差预测分析、反馈和控制具有十分重要的意义。首先介绍球铰链的应用与结构特点,然后分析球铰链多维回转角度的测量需... 球铰链具有结构紧凑、运动灵活和承载能力强等优点,是一种应用较普遍的多自由度机械关节,其回转角度的检测对系统运动误差预测分析、反馈和控制具有十分重要的意义。首先介绍球铰链的应用与结构特点,然后分析球铰链多维回转角度的测量需求,对国内外球铰链多维角度检测的相关研究发展进行综述,主要包括基于结构解耦测量、基于光学原理测量和基于磁场理论测量等方法。最后,对球铰链多维回转角度测量的研究现状进行总结,指出了其研究的重点、难点以及关键技术突破面临的挑战。 展开更多

关键词 球铰链 多自由度 角度测量 综述

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结构参数约束下的磁场补偿式双层时栅角位移传感器研究 被引量：2

17

作者 杨继森 周润 +4 位作者 张天恒 卢渝 吴灼 张迪 张静 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期2296-2303,2312,共9页

时栅角位移传感器广泛运用于数控机床、工业机器人等领域中的角度测量。针对双层时栅角位移传感器测量过程中时变磁场分布不对称问题,提出了一种磁场补偿驱动方案,该方案通过对双层平面线圈分层分幅值激励来提高时变磁场的对称性。首先... 时栅角位移传感器广泛运用于数控机床、工业机器人等领域中的角度测量。针对双层时栅角位移传感器测量过程中时变磁场分布不对称问题,提出了一种磁场补偿驱动方案,该方案通过对双层平面线圈分层分幅值激励来提高时变磁场的对称性。首先建立了传感器时变磁场参数化数学模型,根据磁场补偿思路确定了两层激励信号幅值比与传感器结构参数的关系;然后构建了仿真模型,并搭建了传感器实验系统;最后,进行了原有驱动方案与磁场补偿式驱动方案的对比仿真与实验分析。仿真数据表明,磁场补偿驱动方案优化了磁场分布,有效地减小了传感器节距内互补位置的感应电动势幅值差,双层时栅角位移传感器节距内测量误差减小了37.4%;实验数据表明,磁场补偿驱动方案使节距内测量误差降低至(-20.8″,12.6″)。仿真与实验数据的对比验证了磁场补偿驱动方案的有效性。 展开更多

关键词 角位移传感器 磁场补偿 驱动方案 测量误差

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基于线性霍尔器件的位置解码方法 被引量：2

18

作者 张永宜 郗珂庆 《电子科技》 2008年第8期9-11,共3页

提出了将线性霍尔器件用于伺服系统的位置或角位移检测的方法。利用线性霍尔器件的解码方法,与常规光电编码器相比较,容错性好,抗干扰能力强,而且可以由非接触的方式完成检测。是一种比较完备的位置或角位移的检测方法。

关键词 线性霍尔器件 解码器 位置或角位移检测 传感器

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角位移传感器校准装置 被引量：2

19

作者 王树刚 王国民 《上海计量测试》 2015年第6期16-17,20,共3页

介绍了角位移传感器的工作原理。根据实际校准的角位移传感器结构特点,研制出对其校准的装置。对装置的主体结构以及校准过程进行了详细阐述,并对该装置校准结果进行了不确定评定。

关键词 角位移传感器 校准 测量不确定度

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采用对数极坐标变换的散斑相关角位移测量法 被引量：1

20

作者 马凯 于之靖 +1 位作者 王志军 吴军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期301-307,共7页

将传统散斑相关法应用于结构试件变形测量中存在一定的角位移范围限制,针对这一问题,提出了一种采用对数极坐标变换的散斑相关角位移测量法。首先,该方法采用对数极坐标变换,将结构试件散斑图像在直角坐标系下的角位移转换为对数极坐标... 将传统散斑相关法应用于结构试件变形测量中存在一定的角位移范围限制,针对这一问题,提出了一种采用对数极坐标变换的散斑相关角位移测量法。首先,该方法采用对数极坐标变换,将结构试件散斑图像在直角坐标系下的角位移转换为对数极坐标下的平移;然后,利用散斑相关法结合九点二次曲面拟合法实现散斑图像的角位移测量;最后,通过模拟实验与实物实验验证了方法的有效性。实验结果表明,在[0°,90°]的角位移变化范围内,本方法角位移测量的均值误差控制在0.06°内,标准差控制在0.02°内,有效提高了现有散斑相关法的角位移测量范围与测量精度。 展开更多

关键词 测量 散斑相关法 角位移测量 对数极坐标变换 九点二次曲面拟合

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