莫尔条纹信号相位误差补偿 被引量：22

1

作者 吕孟军 郭琪 吕印晓 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1694-1700,共7页

为减小莫尔条纹信号不正交时的正切法细分误差,提出了一种可对任意相位滞后误差进行实时补偿的新算法。在分析了相位不正交对细分精度的影响后,通过对信号过零点的准确采样,计算出余弦信号相位滞后的角度值,进而确定了实际的相位计算公... 为减小莫尔条纹信号不正交时的正切法细分误差,提出了一种可对任意相位滞后误差进行实时补偿的新算法。在分析了相位不正交对细分精度的影响后,通过对信号过零点的准确采样,计算出余弦信号相位滞后的角度值,进而确定了实际的相位计算公式。根据存在相位滞后信号的极性和幅值信息,对完整的短周期信号进行相位分段补偿,并分析了影响算法实现的各个因素。仿真实验表明,本算法可实现对相位滞后误差的实时补偿,有效降低信号相位不正交对细分精度的影响,使细分误差仅为未补偿误差的10%,极大地提高了莫尔条纹信号细分精度和位移检测精度。 展开更多

关键词 莫尔条纹 细分 相位 补偿

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大量程纳米级光栅干涉位移测量 被引量：8

2

作者 楚兴春 吕海宝 赵尚弘 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期55-59,115,共6页

针对传统光栅干涉仪中测量范围和分辨率难以同时提高的问题,提出利用单根大长度、低线数光栅实现大量程、高分辨率位移测量的方法。首先利用长度400mm,栅距10μm计量光栅的±5级衍射光生成条纹图,实现了条纹的10倍光学细分。然后提... 针对传统光栅干涉仪中测量范围和分辨率难以同时提高的问题,提出利用单根大长度、低线数光栅实现大量程、高分辨率位移测量的方法。首先利用长度400mm,栅距10μm计量光栅的±5级衍射光生成条纹图,实现了条纹的10倍光学细分。然后提出一种基于傅里叶变换时移特性的条纹细分新方法,利用相邻两帧条纹图同一位置处相位的变化实现了高达1000倍的条纹电子细分。在此过程中,针对能量泄漏对傅里叶变换法相位提取精度的影响,提出条纹图整周期裁剪的方法,使条纹细分精度至少可达到1/1000条纹周期。仿真和实验结果表明,系统具有纳米级的分辨率和优于10nm的测量精度。 展开更多

关键词 光学测量 位移 光栅干涉仪 条纹细分 纳米

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莫尔条纹数字化细分方法 被引量：1

3

作者 樊亚东 陈雪丰 《武汉化工学院学报》 1998年第2期53-55,共3页

提出了一种新的数字化细分方法，详细介绍了其原理，设计了相应的硬件电路，并分析了实验结果．

关键词 莫尔第纹 数字化细分 单片机系统 光栅测量

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提高光电轴角编码器细分精度的改进粒子群算法 被引量：9

4

作者 高旭 万秋华 +2 位作者 杨守旺 陈伟 赵长海 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1508-1513,共6页

为提高光电轴角编码器的细分精度及莫尔条纹光电信号的细分倍数,设计了一种基于改进粒子群算法的信号正弦性修正方法。首先,根据莫尔条纹光电信号的数学模型,分析信号质量指标对细分误差的影响;并从编码器的制作、调试、使用等环节出发... 为提高光电轴角编码器的细分精度及莫尔条纹光电信号的细分倍数,设计了一种基于改进粒子群算法的信号正弦性修正方法。首先,根据莫尔条纹光电信号的数学模型,分析信号质量指标对细分误差的影响;并从编码器的制作、调试、使用等环节出发,指出信号细分误差产生的根本原因;然后,对改进粒子群算法的基本原理和实现步骤做了具体阐述;最后,以21位光电编码器为实验对象,依据其精码转换的方波信息实现精码信号的自适应采样,同时应用改进算法对采集的编码器原始光电信号进行数据预处理,通过辨识信号模型中的3个待定参量,直接实现信号等幅性偏差、稳定性偏差、正交性偏差的修正;对算法处理后的莫尔条纹信号进行细分精度检测,实验结果表明:编码器细分误差峰值由19.08″降低到2.86″,细分精度明显提高。 展开更多

关键词 光电编码器 莫尔条纹 细分精度 粒子群算法

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边缘细分的动态参数模糊C-均值图像分割算法 被引量：8

5

作者 王卓 张长胜 钱俊兵 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期288-295,共8页

针对传统模糊C-均值(FCM)算法应用于图像分割时抗噪性差、分割精确度低等问题,该文提出一种边缘细分的动态参数模糊C-均值图像分割算法。对噪声图像进行局部灰度压缩并细分边缘像素信息,增强边界像素可分性。提出空间聚集度概念,更新像... 针对传统模糊C-均值(FCM)算法应用于图像分割时抗噪性差、分割精确度低等问题,该文提出一种边缘细分的动态参数模糊C-均值图像分割算法。对噪声图像进行局部灰度压缩并细分边缘像素信息,增强边界像素可分性。提出空间聚集度概念,更新像素隶属度,并设计滑动掩膜将像素细分为信息点、噪声点及边界点。根据像素类别引入动态参数,调整各自权重以增强算法自适应性。根据邻域像素聚类结果重新划分中心像素类别以提高算法聚类的容错率。采用3张图片进行算法性能测试,将该文算法实验结果与FCM_S1、FCM_S2和菱形邻域窗模糊C-均值(FCMD)算法实验结果进行对比。实验结果表明,该文算法除了对测试图像Cameraman的分割效果略显不足外,其余情况下的分割效果均优于其对比算法,划分系数Vpc可提高0.0193~0.0529,划分熵Vpe可降低0.0269~0.0944。 展开更多

关键词 边缘细分 动态参数 模糊C-均值 图像分割 局部灰度压缩 空间聚集度 滑动掩膜

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基于偏振相移的干涉条纹细分原理 被引量：4

6

作者 刘晓军 宋浩 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期4-6,共3页

基于偏振相移和相关分析,提出一种高分辨率、方便实现的干涉条纹细分原理.该原理将细分环节由电子线路信号处理部分向前移,通过干涉条纹强度分布综合信息的分析与处理来实现,即通过具有高分辨率的偏振相移操作,对干涉相位进行相位调控,... 基于偏振相移和相关分析,提出一种高分辨率、方便实现的干涉条纹细分原理.该原理将细分环节由电子线路信号处理部分向前移,通过干涉条纹强度分布综合信息的分析与处理来实现,即通过具有高分辨率的偏振相移操作,对干涉相位进行相位调控,使干涉条纹强度分布回到位移起始时的状态,则与相位调控量对应的光程,即为位移的λ/2小数倍部分.由于偏振相移采用具有极大放大倍数的硬件机械运动实现,因而能取得可靠的高分辨率细分.理论分析和模拟结果显示,该干涉条纹细分原理可容易地达到nm级细分分辨率. 展开更多

关键词 干涉条纹 细分 位移传感器 偏振相移 分辨率

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单频干涉仪瞬时相位计算的神经网络模型 被引量：2

7

作者 李直 Konrad Herrmann Frank Pohlenz 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期121-124,共4页

用反三角函数表述的单频干涉仪瞬时相位的解析计算模型通常是分段或不连续的,不利于系统性能的综合分析.这里提出了基于神经网络的干涉仪瞬时相位的连续型计算模型,给出了网络学习方法.仿真研究结果表明,该模型对干涉仪瞬时相位的辨识... 用反三角函数表述的单频干涉仪瞬时相位的解析计算模型通常是分段或不连续的,不利于系统性能的综合分析.这里提出了基于神经网络的干涉仪瞬时相位的连续型计算模型,给出了网络学习方法.仿真研究结果表明,该模型对干涉仪瞬时相位的辨识精度优于0.5°,同时对干涉仪的光强波动有良好的鲁棒性;实验结果验证了这一点,为进一步提高单频干涉仪信号处理精度奠定了基础.此外,简要述及了该模型在其他测量领域,特别是速度-加速度测量领域的应用前景. 展开更多

关键词 瞬时相位 计算 神经网络模型 信息处理技术 单频干涉仪 条纹细分 纳米测量

原文传递

微小位移测量技术探究 被引量：2

8

作者 盖巍奇 《黑龙江科学》 2018年第9期162-164,共3页

随着现代科技的发展,在精密加工、自动控制、半导体制作工艺中经常要对微小位移进行测量和控制。本文提出采用光学和莫尔条纹电子学细分技术为基础的一种测量微小位移的方法,并研制了微小位移传感器。该传感器体积小,实现简单,测量精度... 随着现代科技的发展,在精密加工、自动控制、半导体制作工艺中经常要对微小位移进行测量和控制。本文提出采用光学和莫尔条纹电子学细分技术为基础的一种测量微小位移的方法,并研制了微小位移传感器。该传感器体积小,实现简单,测量精度可达微米级,理论测量分辨率可达:0.078μm。为验证该方法的有效性和准确性,设计了用步进电机带动微距丝杠的滑动平台和计算机控制软件控制系统。由计算机控制系统发送命令,控制滑动平台移动微小距离作为理论位移数据,由微小位移传感器测量滑台移动距离作为实验数据,经对比分析,该微距传感器测量精度可达10μm。 展开更多

关键词 微距测量 莫尔条纹 电子学细分 光栅

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浅谈莫尔条纹两种扫描方法对细分影响 被引量：2

9

作者 林知南 《数字技术与应用》 2015年第11期239-240,共2页

莫尔条纹从广义上讲是指具有一定规律的图案经过光线照射后产生的具有新规律的周期性图案。其中,利用光栅的光学调制作用产生的莫尔条纹叫做光栅莫尔条纹,光栅莫尔条纹技术从二十世纪中期开始应用于实际测量。光栅尺需要对两路正交的莫... 莫尔条纹从广义上讲是指具有一定规律的图案经过光线照射后产生的具有新规律的周期性图案。其中,利用光栅的光学调制作用产生的莫尔条纹叫做光栅莫尔条纹,光栅莫尔条纹技术从二十世纪中期开始应用于实际测量。光栅尺需要对两路正交的莫尔条纹光电信号进行细分达到高分辨率。不同的扫描方式对莫尔条纹光电信号的信号质量有较大影响。本文主要基于光栅尺的莫尔条纹测量原理和细分方法,对比单场扫描和四场扫描两种方式的优缺点。 展开更多

关键词 莫尔条纹 细分误差 扫描方法

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基于激光干涉的准直技术检测系统的构建 被引量：2

10

作者 胡长德 李艳霞 +1 位作者 高娟 齐永岳 《电子测量技术》 2008年第12期122-126,共5页

通过分析和比较当前国内外直线度误差测量情况,提出了一种基于激光条纹干涉的准直技术的检测系统。系统利用楔形平板上下两表面的反射作用,将一束经准直扩束后入射的激光分解为交角2α的交叉光束,在两束平行激光束交叉的范围内便产生等... 通过分析和比较当前国内外直线度误差测量情况,提出了一种基于激光条纹干涉的准直技术的检测系统。系统利用楔形平板上下两表面的反射作用,将一束经准直扩束后入射的激光分解为交角2α的交叉光束,在两束平行激光束交叉的范围内便产生等厚干涉条纹。测量前调整并固定好激光器和楔形平板等激光发射装置的位置,以保证测量过程中干涉条纹不发生移动。测量时当导轨上某点存在凸起或凹陷时,接收靶在导轨轴方向上发生上下位置变动,干涉条纹相对于接收靶也会产生位移变化。通过线阵CCD可以检测到接收靶在导轨不同测量点处干涉光照射在CCD像敏面上的位置,处理后得到导轨的直线度误差。 展开更多

关键词 激光干涉 准直 CCD 直线度 软件细分

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基于迟滞比较器的条纹计数细分电路研究 被引量：1

11

作者 何章宏 刘晓军 《光学仪器》 2010年第5期58-63,共6页

为了提高基于条纹计数的位移测量在存在强振动的情况的测量精度与可靠性,提出了一种基于迟滞比较器的条纹辨向、计数与细分电路。该电路用迟滞比较器将正弦信号变换为方波信号,并为上升与下降跳变设置不同的门限电压,屏蔽信号在零点附... 为了提高基于条纹计数的位移测量在存在强振动的情况的测量精度与可靠性,提出了一种基于迟滞比较器的条纹辨向、计数与细分电路。该电路用迟滞比较器将正弦信号变换为方波信号,并为上升与下降跳变设置不同的门限电压,屏蔽信号在零点附近抖动引起的高频方波的出现。波形变换之后得到的方波由微分器与逻辑电路进行辨向产生双向计数脉冲。由于高频方波在微分之前被屏蔽,则误计数脉冲也被屏蔽。实验证明,这种电路具有很强的抗干扰能力,适用于存在振动及频繁换向情况下位移测量的条纹计数与细分。 展开更多

关键词 条纹 迟滞比较器 误计数 细分

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光栅数显位移测量系统 被引量：1

12

作者 蔡志辉 《电子测试》 2009年第6期60-63,共4页

本文简要介绍了光栅莫尔条纹信号的产生及其测量原理,详细分析了莫尔条纹信号的放大整形,计数及数码显示电路。并且采用可编程逻辑器件GAL16V8实现莫尔条纹信号的四细分及辨向功能,极大地简化了电路,提高了系统的抗干扰能力。本设计主... 本文简要介绍了光栅莫尔条纹信号的产生及其测量原理,详细分析了莫尔条纹信号的放大整形,计数及数码显示电路。并且采用可编程逻辑器件GAL16V8实现莫尔条纹信号的四细分及辨向功能,极大地简化了电路,提高了系统的抗干扰能力。本设计主要是针对现有旧的长度/高度测试仪进行改造,实现其数字化显示,以及测量清零等周边功能,使用更方面,同时也提高了测量的精度。改变了原有只进行的定性检测(仅检测合格/不合格)的检测方法,实现了定量的检测与分析。通过实验结果可知,此系统可达到10μm的精度。 展开更多

关键词 光栅 莫尔条纹 辨向 细分

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计量光栅传感器超高测量分辨力探究及应用

13

作者 秦常贵 《传感器世界》 2020年第9期13-19,共7页

计量光栅传感器主要用于线位移和角位移的测量。通过辨向电路对莫尔条纹的移动方向进行正确判断,莫尔条纹具有的位移放大作用和误差平均效应使计量光栅传感器具有较高的测量分辨力;对莫尔条纹进行的细分技术,进一步大大提高了计量光栅... 计量光栅传感器主要用于线位移和角位移的测量。通过辨向电路对莫尔条纹的移动方向进行正确判断,莫尔条纹具有的位移放大作用和误差平均效应使计量光栅传感器具有较高的测量分辨力;对莫尔条纹进行的细分技术,进一步大大提高了计量光栅传感器的测量分辨力,从而使其达到纳米级超高测量分辨力。计量光栅传感器由于具有分辨力极高等一系列优点,因而在数控伺服系统、坐标镗床等高精度数控机床、高精度测试仪器、大规模集成电路制造设备等中被广泛应用。 展开更多

关键词 计量光栅传感器 超高测量分辨力 莫尔条纹 辨向电路 细分技术

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一种高频响条纹信号细分方法及其误差分析

14

作者 朴伟英 袁怡宝 +1 位作者 许连虎 李红梅 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期738-741,745,共5页

用两片高速A/D转换器和一片闪速存储器(Flash ROM)构建了高分辨率和高频响的莫尔条纹信号细分电路。光栅信号经A/D转换后只需访问一次只读存储器即可输出细分值。通过修改只读存储器的写入数据,可方便地实现不同的细分倍数。在100倍细... 用两片高速A/D转换器和一片闪速存储器(Flash ROM)构建了高分辨率和高频响的莫尔条纹信号细分电路。光栅信号经A/D转换后只需访问一次只读存储器即可输出细分值。通过修改只读存储器的写入数据,可方便地实现不同的细分倍数。在100倍细分时能够实时处理50kHz的输入信号,最高可处理1MHz的信号。实现了光栅信号高频响和高细分处理的统一。通过计算实际信号与理想信号的数量积的方法分析了直流漂移、非正交误差、等幅性误差和三次谐波对只读存储器细分的影响。为进行误差修正和误差补偿奠定了基础。 展开更多

关键词 光学测量 莫尔条纹 细分 高频响 误差分析

原文传递

高分辨率条纹图象采集技术

15

作者 江毅 黄尚廉 +2 位作者 王贞凯 胡章洪 蒋永平 《重庆大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1996年第3期90-93,共4页

构思了一种条纹图象的高分辨采集技术，并介绍了实现这一技术的方法。用该技术来采集的条纹图象具有高分辨率，高锁定性，数据量压缩等特点。

关键词 条纹图象 细分 采集 高分辨 数据采集

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基于CPLD的数字式干涉型光纤传感器条纹细分方案

16

作者 张爱珍 曹家年 海涛 《应用科技》 CAS 2005年第11期10-12,共3页

时序控制是实现数字式光纤传感器条纹细分的一个重要环节，它关系到输出的各路采样脉冲之间能否保持同步相位关系以及测量的准确度，对数字式干涉型光纤传感器条纹细分原理进行了简要的分析，设计了一种采用VHDL语言进行CPLD软件控制时... 时序控制是实现数字式光纤传感器条纹细分的一个重要环节，它关系到输出的各路采样脉冲之间能否保持同步相位关系以及测量的准确度，对数字式干涉型光纤传感器条纹细分原理进行了简要的分析，设计了一种采用VHDL语言进行CPLD软件控制时序的处理方案来实现周期性采样控制脉冲，该方案电路简单，可靠性强，易于升级，是一种值得推广的设计。 展开更多

关键词 时序控制 数字式光纤传感器 条纹细分 VHDL CPLD

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基于FPGA高速光栅测距系统的实现

17

作者 夏鸿晔 王君艳 《电子科技》 2017年第11期27-30,共4页

针对光栅高速测距过程中,因供电直流电平漂移而发生的丢数或多计数的问题,设计实现了一种基于可编程门阵列逻辑器件FPGA的高速光栅测距系统,系统通过滞回比较电路等信号处理电路将经光电传感器转换莫尔条纹信号所生成的弦波信号转换成... 针对光栅高速测距过程中,因供电直流电平漂移而发生的丢数或多计数的问题,设计实现了一种基于可编程门阵列逻辑器件FPGA的高速光栅测距系统,系统通过滞回比较电路等信号处理电路将经光电传感器转换莫尔条纹信号所生成的弦波信号转换成正交的方波信号输入到FPGA中,FPGA对输入信号进行四倍频细分、计数辨向合成等方法来获得光栅移动的位移量。经实验结果表明,该系统可以实现高速位移采集,并有效避免高速采集过程中出现的丢数及多计数问题。 展开更多

关键词 光栅 高速测距 FPGA 莫尔条纹 倍频细分

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基于FPGA器件的计量光栅细分技术的实现

18

作者 方庆山 《实验科学与技术》 2009年第4期18-20,共3页

主要介绍了一种基于可编程逻辑器件FPGA,用VHDL硬件描述语言作为平台,实现计量光栅4倍频细分技术的方法。采用细分技术可以提高计量光栅的分辨率和测量精度,而利用软件平台实现细分,则可以根据实际测量需要,灵活地改变电路的细分倍数。

关键词 计量光栅 莫尔条纹 细分技术 可编程逻辑器件

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基于DSP的宽动态范围莫尔条纹计数与精密细分技术 被引量：20

19

作者 刘国淦 张学军 +7 位作者 王权陡 张忠玉 郭培基 张峰 齐涤菲 苏绍景 吕海宝 李圣怡 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第2期146-150,共5页

为莫尔条纹的计数与细分提供了一种基于 DSP(数字信号处理器 )的高速软件解决方案。它能有效的解决传统系统中计数电路与细分功能不能无缝匹配的问题 ,提高测量的准确性。由于采用了高速信号处理和闪烁采样技术 ,采用该方案的系统能处... 为莫尔条纹的计数与细分提供了一种基于 DSP(数字信号处理器 )的高速软件解决方案。它能有效的解决传统系统中计数电路与细分功能不能无缝匹配的问题 ,提高测量的准确性。由于采用了高速信号处理和闪烁采样技术 ,采用该方案的系统能处理宽动态范围的莫尔条纹信号。提供的实例能对从直流到1 MHz的莫尔条纹信号进行计数与细分 ,对于 1 μm光学分辨率的光栅测长系统来说 ,其相应的最高测量速度为 1 0 0 0 mm/ s,细分步长可以达到 nm级。 展开更多

关键词 位移测量 莫尔条纹 计数细分 数据采集 DSP

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高速莫尔条纹信号单片机细分的一种方法 被引量：5

20

作者 王跃琼 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1997年第1期112-118,共7页

提出了一种莫尔条纹信号单片机细分系统。该系统采用闪电式模数转换器（简写ＡＤＣ），可对高速莫尔条纹信号进行瞬间采样和转换，确定出其相对应的空间角位置。

关键词 高速 莫尔条纹信号 细分系统 计量光栅

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