光学杠杆论文-刘林青,李东升,马建东,秦昀亮

光学杠杆论文-刘林青,李东升,马建东,秦昀亮

导读:本文包含了光学杠杆论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:双光学灵敏杠杆,内径尺寸检测,小孔衍射,亚像素法

光学杠杆论文文献综述

刘林青,李东升,马建东,秦昀亮[1](2019)在《双光学灵敏杠杆法内径尺寸测量原理的研究》一文中研究指出针对高效便捷精确测量内径尺寸的问题,该文提出双光杠杆法测量内径尺寸原理,采用两块反射镜形成双光学灵敏杠杆的方法,通过CCD相机采集移动的衍射光斑图像,实现将测头的移动转换为CCD相机上光斑的移动,从而测得内径尺寸。结合反射定律,通过解析几何的办法建立双光学灵敏杠杆法测量内径尺寸的数学模型,并计算两反射镜小角度旋转的21×21种组合情况下内径尺寸的计算结果。根据所建立模型计算设计测头A、测头B分辨力为0.1μm,可较好地满足微米级的测量需求。该原理性研究为双光杆法内径尺寸测量装置的研制提供理论基础。(本文来源于《中国测试》期刊2019年02期)

刘林青[2](2018)在《轴承内径尺寸双光学灵敏杠杆法测量原理研究》一文中研究指出受空间、视觉、触觉等因素的制约,轴承内径尺寸测量一直比外径尺寸测量难度大很多。受光学灵敏杠杆放大作用的启发,本文创新性地提出了双光学灵敏杠杆的的测量方法,对微小位移进行两级放大,从而提高放大倍数,进而提高测量微小位移的分辨力,本文对此展开理论研究及原理验证实验,其主要内容如下:首先,提出了一种新型的轴承内径尺寸测量方法—双光学灵敏杠杆法,简称双光杠杆法,结合光的反射定律,过解析几何的办法建立双光学灵敏杠杆法测量内径尺寸的数学模型,并计算了各反射镜所在的光杠杆机构的放大倍数及其理论分辨力,在本文针对30mm的轴承内径设计的测量方案中,反射镜A单独作用下的放大倍数为18.49倍,反射镜B单独作用下的放大倍数为13.49倍;测头A的分辨力理论值约为0.03μm,测头B的分辨力理论值约为0.04μm,综合可得该双光杠杆法的分辨力可达到0.05μm,理论上可以实现亚微米级的测量。其次,根据光的反射定律,采用矢量法与解析几何法建立了反射镜装调误差分析模型,得出反射镜绕x轴方向旋转的反射镜并不影响光斑在CCD相机上目标方向的位移,各反射镜绕z轴方向旋转产生的误差、反射镜沿轴方向的位移误差才会影响光斑在CCD相机上目标方向的位移。最后,设计了轴承内径尺寸测量的原理验证实验,实验值与理论值相一致,证明了理论模型的正确性;设计实验验证了CCD相机在Zernike矩亚像素算法下分辨力为0.5μm,根据此分辨力计算出在实际测量过程中测头A、测头B分辨力为0.1μm,可满足微米级的测量需求。本文的研究为轴承内径的测量提供了可行方法,该方法有利于在小尺寸在线测量上的应用推广。(本文来源于《中国计量大学》期刊2018-06-01)

张冲,马树军,李鲁鲁,修强[3](2017)在《基于光学杠杆法的微纳位移测量系统》一文中研究指出采用自行设计搭建的光学杠杆光路系统,使用位置敏感度探测元件(PSD)对悬臂梁的微小挠度变化进行测量。介绍了实验原理及系统搭建。实验测量与分析表明:系统分辨力可达0.06μm。对自制的悬臂梁挠度变形进行测量,并与微动平台的实际位移量对比,结果基本一致,验证了系统的可靠性。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2017年11期)

张冲[4](2016)在《基于光学杠杆法的微纳位移测量系统的研究》一文中研究指出微悬臂梁是微机电系统(MEMS)中最基本的结构之一,常被用作微传感器的关键元件。微悬臂梁传感器己被广泛应用于各个领域,它不仅可以应用于原子力显微镜(AFM)中进行物体表面形貌和微小作用力的检测,而且在各种生化物理量的检测中也具有重要的应用,能够实现精密的微纳传感。本课题针对微悬臂梁传感器的静态测试需求,采用自行设计搭建的光学杠杆光路系统,使用位置敏感度探测元件(PSD)对悬臂梁的微小挠度变化进行测量。搭建系统测量的分辨力可达到0.805μm,利用该系统对自制的悬臂梁挠度变形进行测量,通过与微动平台的实际位移量相比较,结果基本一致,验证了系统的可靠性。文章研究的内容主要有以下几个方面:(1)介绍关于课题的研究背景包括常用悬臂梁的形态,工作模式,悬臂梁传感器的应用领域,对现有的悬臂梁传感器的静态挠度读出系统的方式及优缺点进行综述和分析,通过各种测量方法的对比,确定采用光学杠杠的方法来实现对微悬臂梁的挠度进行测量。引出文章所要做的主要工作是基于光学杠杆原理对于静态悬臂梁的挠度进行测量并给出测量系统的主要组成。(2)进行测量系统的整体搭建。首先介绍测量系统的基本原理,对系统中各个部分之间的几何关系进行推导。然后搭建笼式的光学测量系统,对系统的各个元件进行选择;进行系统光电传感器(PSD)的介绍及选择,并进行后续处理电路和Labview软件采集界面的搭建。(3)对已经搭建完成的系统进行了 PSD线性度的测量,确定了 PSD的使用范围,然后采用测量数据拟合的方式,完成了测量系统灵敏度的标定,并采用标定的结果进行悬臂梁的挠度测量(4)针对测量的结果及相应的数据进行误差分析及相关的论证,分析误差的来源以便进行后续的研究与改进。(5)总结了全文的工作,并对系统存在的一些缺点和不足进行了探讨,阐述了进一步的工作需求。(本文来源于《东北大学》期刊2016-12-01)

秦洁,陈君[5](2013)在《光学灵敏杠杆法测量工件同轴度》一文中研究指出同轴度(同心度)测量是工件检测中的常见位置参数,而某些特殊工件的同轴度利用常规方法却无法检测。本文对特殊工件的同轴度检测提供了一种新的方法,并建立了相应的数学模型。利用光学灵敏杠杆深入普通探针无法探测的间隙,测出两圆柱位置,通过数学模型计算出同轴度,经实验比较,该检测方法准确、可靠。(本文来源于《2013年江苏省计量测试学会学术会议论文集》期刊2013-11-01)

朱祺,薛挺,郭倩,马娜,兰甸[6](2013)在《基于光学杠杆原理的炮口扰动角测试方法研究》一文中研究指出针对小口径火炮性能测试时难于准确测量炮口扰动角度的问题,提出了基于光学杠杆原理的非接触式炮口扰动角测量方法。根据小口径火炮发射过程中的振动规律,建立修订了炮口扰动角与光电位置传感器(PSD)二维坐标间的数学模型,并在实验室条件下,搭建模拟实验系统,验证了光学杠杆理论模型的合理性、准确性。为系统测试功能的最终实现奠定了数学基础,为测量火炮炮口扰动角及其振动规律提供了重要参考。(本文来源于《激光与红外》期刊2013年03期)

付华,冷卫强[7](2013)在《一种基于光学杠杆的新型精密角度传感器研究》一文中研究指出在精密角度传感器中,灵敏度和噪声性能是影响传感器精度的主要因素。为了提高角度传感器的灵敏度和噪声性能水平,采用以光学杠杆为基础,与萨格纳克效应(Sagnac)干涉仪结合的方法来建立一种新型的精密角度传感器。Sagnac干涉仪的干涉图样在相消干涉时对2个相干光束的光路差很敏感,而光学杠杆又可将光路差放大,从而提高灵敏度。同时,Sagnac干涉仪的相消干涉能抑制某些噪声源,从而提高噪声性能。通过实验仿真,验证了这种方法构建的精密角度传感器具有较高的灵敏度和噪声性能水平。(本文来源于《压电与声光》期刊2013年01期)

曹飞,黄笃之[8](2010)在《关于光学实验中望远镜与光杠杆的调节探讨》一文中研究指出在关于望远镜的光杠杆调节中通常只给出了对光杠杆及望远镜的上下位置的调节,而忽视了望远镜和光杠杆的左右调节。给出了望远镜和光杠杆的调节中左右位置的调节原理和调节操作方法,从而使望远镜和光杠杆的调节更具有目的性,使实验进行的更加快速和准确。(本文来源于《大学物理实验》期刊2010年03期)

晏立强[9](2010)在《浅谈光学灵敏杠杆法测量孔径的方法及误差分析》一文中研究指出本文介绍了利用万能工具显微镜测量内尺寸的测量原理、测量方法以及测量时的注意事项,并分析了光学灵敏杠杆法测量误差的原因和减小误差的方法。(本文来源于《化学工程与装备》期刊2010年03期)

高波[10](2008)在《基于光学杠杆的姿态角测试系统研究》一文中研究指出采用光学杠杆的方法对遮蔽管内的高速运动物体进行姿态角测试。这种方法已经被用于火箭发射过程运动姿态测量、弹丸膛内姿态角测试、弹丸飞行姿态测试、弹丸卡膛姿态测试等军事项目中,是目前最有效的测试方法。将共光路偏振光学系统成功用于到光学杠杆测试系统中。系统中采用半波片、1/4波片和偏转分光棱镜PBS等偏振光学元件,充分利用了激光器的能量,既实现了激光发射系统和激光接收系统的分离,又阻止了激光反馈回激光器。系统采用大口径准直物镜,扩展了系统的测角范围。改进了位置敏感传感器(PSD)信号处理电路,提高了信号处理电路的响应频率,降低了信号处理电路的基带噪声,提高了系统的测角精度。基于高速数据采集卡PCI-9812,编写了数据采集和数据处理软件。对系统进行了整体标定,并进行了一系列实验和测试,得到了较好的测试效果。用霍普金森杆等管内遮蔽目标进行了验证实验,验证了光学杠杆系统的准确性。对系统进行了室内和室外的管内目标实验,给出了实验结果。大量的测试实验证明,该系统工作可靠,测试结果合理。(本文来源于《南京理工大学》期刊2008-06-01)

光学杠杆论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

受空间、视觉、触觉等因素的制约,轴承内径尺寸测量一直比外径尺寸测量难度大很多。受光学灵敏杠杆放大作用的启发,本文创新性地提出了双光学灵敏杠杆的的测量方法,对微小位移进行两级放大,从而提高放大倍数,进而提高测量微小位移的分辨力,本文对此展开理论研究及原理验证实验,其主要内容如下:首先,提出了一种新型的轴承内径尺寸测量方法—双光学灵敏杠杆法,简称双光杠杆法,结合光的反射定律,过解析几何的办法建立双光学灵敏杠杆法测量内径尺寸的数学模型,并计算了各反射镜所在的光杠杆机构的放大倍数及其理论分辨力,在本文针对30mm的轴承内径设计的测量方案中,反射镜A单独作用下的放大倍数为18.49倍,反射镜B单独作用下的放大倍数为13.49倍;测头A的分辨力理论值约为0.03μm,测头B的分辨力理论值约为0.04μm,综合可得该双光杠杆法的分辨力可达到0.05μm,理论上可以实现亚微米级的测量。其次,根据光的反射定律,采用矢量法与解析几何法建立了反射镜装调误差分析模型,得出反射镜绕x轴方向旋转的反射镜并不影响光斑在CCD相机上目标方向的位移,各反射镜绕z轴方向旋转产生的误差、反射镜沿轴方向的位移误差才会影响光斑在CCD相机上目标方向的位移。最后,设计了轴承内径尺寸测量的原理验证实验,实验值与理论值相一致,证明了理论模型的正确性;设计实验验证了CCD相机在Zernike矩亚像素算法下分辨力为0.5μm,根据此分辨力计算出在实际测量过程中测头A、测头B分辨力为0.1μm,可满足微米级的测量需求。本文的研究为轴承内径的测量提供了可行方法,该方法有利于在小尺寸在线测量上的应用推广。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光学杠杆论文参考文献

[1].刘林青,李东升,马建东,秦昀亮.双光学灵敏杠杆法内径尺寸测量原理的研究[J].中国测试.2019

[2].刘林青.轴承内径尺寸双光学灵敏杠杆法测量原理研究[D].中国计量大学.2018

[3].张冲,马树军,李鲁鲁,修强.基于光学杠杆法的微纳位移测量系统[J].传感器与微系统.2017

[4].张冲.基于光学杠杆法的微纳位移测量系统的研究[D].东北大学.2016

[5].秦洁,陈君.光学灵敏杠杆法测量工件同轴度[C].2013年江苏省计量测试学会学术会议论文集.2013

[6].朱祺,薛挺,郭倩,马娜,兰甸.基于光学杠杆原理的炮口扰动角测试方法研究[J].激光与红外.2013

[7].付华,冷卫强.一种基于光学杠杆的新型精密角度传感器研究[J].压电与声光.2013

[8].曹飞,黄笃之.关于光学实验中望远镜与光杠杆的调节探讨[J].大学物理实验.2010

[9].晏立强.浅谈光学灵敏杠杆法测量孔径的方法及误差分析[J].化学工程与装备.2010

[10].高波.基于光学杠杆的姿态角测试系统研究[D].南京理工大学.2008

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