湖北省杰出青年人才基金(2010CDA088)
- 作品数：9 被引量：49H指数：4
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- 相关机构：湖北工业大学湖北省现代制造质量工程重点实验室更多>>
- 发文基金：湖北省杰出青年人才基金国家自然科学基金湖北省教育厅优秀中青年人才项目更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术一般工业技术电子电信更多>>
- 基于圆形四象限光电探测器的条纹形状识别方法研究被引量：7
- 2012年
- 为了实现二维小角度的测量,采用压电陶瓷(PZT)驱动方式,获取运动的干涉条纹。利用数值积分法推导了理想干涉条纹下,条纹宽度、条纹方向角与光电探测器各象限信号相位的关系,解出了各象限相位等效点,并建立了激光光束夹角与条纹形状之间的模型。应用椭圆最小二乘拟合算法,实现了四象限探测器相位信息的有效提取,达到识别条纹宽度和方向角的目的。二维偏转角的测量实验结果表明,该方法能够满足对工作台角度偏转量等精密测量的要求,即使是在干涉条纹形状不规则、工作台运动频率不严格一致的环境下,对条纹形状的识别精度也很高,重复性好。
- 周浩王选择翟中生杨练根刘文超
- 关键词：数值积分
- 一种针对频率扫描测量系统的信号处理方法被引量：2
- 2013年
- 设计了一种针对频率扫描绝对距离测量系统的信号处理算法。该系统采用基于电流调制式的频率扫描方法，利用一个比对干涉光路与一个测量干涉光路进行同步测量。两路扫描干涉信号分别由两个光电探测器进行光电转换，作为绝对距离计算处理的输入信号。分析TN量系统的原理与扫描干涉信号的特点，应用两步差分卷积算法进行信号处理，提取的比对光路与测量光路的周期或频率信息进行绝对距离测量。分析了该算法的周期计算误差。实验验证这种方法具有较大的计算优势。
- 王选择张帅翟中生杨练根刘文超
- 关键词：计量学绝对距离测量电流调制
- 激光干涉系统中若干信号同步问题的处理技巧被引量：1
- 2012年
- 介绍了基于压电陶瓷(PZT)的激光干涉系统中若干信号同步问题:首先,针对采集卡D/A驱动PZT和A/D高速采样二者的同步处理,介绍了分别利用Visual C++改进软件算法和软硬件相结合实现同步的两种方法,并通过绘制PZT线性特性曲线比较两种同步方法的优劣;其次,针对常用采集卡对多路信号的采集是异步的,且采样频率越低,误差越大的问题,通过增加采集卡模拟量输入(IA)通道使用数目的方式,对四象限光电管四路信号进行对称布置的方法消除采样间隔引起的误差,实现相邻象限相差的高精度识别,同时起到了一定的滤波作用;最后,利用频谱特性分析了移动平均的滤波效果。实验结果表明该同步技巧能较大提高相差的识别精度,滤波算法能较好滤去背景光强及光电子器件引起的噪声。
- 王选择周浩翟中生杨练根刘文超
- 关键词：信号同步
- 新型光电检测电路的研究与设计被引量：8
- 2012年
- 在分析传统光电转换电路的基础上,提出了一种三极管电流放大加运放电压转换的新型光电转换电路。通过建立光电检测电路的噪声模型与系统频率响应函数,从信噪比与频率响应两方面论证了这种光电转换电路的优点。实验分别对静态光强信号与高速运动干涉条纹信号的接收分析,表明这种方法无论在信噪比还是响应速度上比传统的电流型光电转换电路都有大幅度的提高。
- 王诣王选择翟中生杨练根刘文超
- 关键词：噪声模型信噪比频率响应
- 一种新型位移与角度同时测量系统的设计（英文）被引量：1
- 2013年
- 为了消除悬臂梁移动时产生的阿贝偏角误差,设计了一种可同时测量角度与位移的精密测量系统.首先,在激光干涉原理的基础上,通过改变光路将角度转换为可以反映干涉系统中光程差变化的位移量.其次,采用压电陶瓷(PZT)驱动柔性铰链机构,产生运动的干涉条纹.最后,采用四细分条纹计数辨向方法,进行运动干涉条纹的接收与处理实验,结果表明:在条纹宽度处于合适值时,系统满足了对阿贝偏角精密测量的要求.
- 王选择王诣翟中生
- 关键词：同时测量干涉条纹
- 基于相差识别的半导体激光器温度精密测量与控制被引量：18
- 2013年
- 作为干涉测量系统的光源,半导体激光器的工作状态受温度的影响比较大。当外界的温度发生改变时,激光器的输出波长会发生改变,出现了干涉条纹不清晰的现象,大大影响了干涉测量。因此温度的控制对干涉的测量显得尤为重要。对半导体激光器的温度进行精密控制,是半导体激光器在实际应用中首要考虑的问题。本文利用利用RC滤波电路和热敏电阻提出了一种不同于常规电桥处理的方法,即基于相差识别的温度传感原理,对半导体激光器的温度实时控制。利用二阶滤波电路产生了高稳定度的信号源,基于QuartusⅡ开发平台利用Verilog HDL设计了计数模块。负温度系数的热敏电阻器作为温度测量器件,并和激光器以及TEC组合在一起。半导体制冷器TEC作为控温执行元件,设计了对半导体激光器进行控制的温度装置,提高干涉条纹的质量。实验表明,不管是升温控制还是降温控制,系统控制的响应速度比较快,温度被控制在一定温度下,干涉条纹信号稳定。该系统的温度稳定精度达到0.01℃。
- 王选择曾志祥钟毓宁翟中生刘文超
- 关键词：半导体激光器温度控制
- 基于FPGA与USB2.0的温度数据采集与控制被引量：9
- 2014年
- 在数据采集领域,基于FPGA和USB2.0的数据采集系统广泛地应用在各种数据采集场合。介绍了一种用于温度测量数据的采集与控制系统的设计方法。该系统基于FPGA与USB2.0的架构,FPGA控制系统对温度传感原件热敏电阻温度的数据采集和通过外围电路驱动控温执行元件半导体制冷器TEC对被测物进行加热或制冷,达到自动温控的效果。首先利用Verilog语言设计了高精度的脉冲计数模块和USB2.0设备控制器的模块,并将其集成在SOC中,实现NIOS系统与PC机的通信,然后设计了作为数据采集通道的USB芯片CY7C68013A工作在slavefifo模式下的固件程序,以及数据显示与处理的应用程序。实验结果表明,利用FPGA与USB器件可实现温度数据的高速和准确传输,并且对TEC的控制反应迅速。
- 王选择曾志祥范宜艳杨练根
- 关键词：FPGAUSB2.0数据采集温度控制
- 基于STM32的微位移检测系统设计被引量：1
- 2016年
- 研制了一种基于STM32的微位移检测系统设计方案。通过抑制直流漂移的电路处理模块得到直流稳定的两路光电信号。根据两路光电信号的相位特点,采用STM32同步采样两路光电信号,并利用椭圆拟合、最小二乘法、相位解包裹法对采集的数据进行处理运算,计算出微位移。现场测试结果表明:该系统满足微位移测量要求。
- 王选择侯浩翟中生杨练根刘文超
- 关键词：微位移直流漂移STM32最小二乘法
- 应用动态调制与干涉条纹形状测量二维角度被引量：4
- 2014年
- 采用四象限探测器接收干涉条纹进行位移测量时,干涉条纹的形状会影响各探测器之间的相位差。本文在建立干涉条纹形状与干涉夹角关系模型的基础上,提出了应用四象限探测器识别干涉条纹形状的方法。通过干涉条纹光强面积分运算方法,推导了干涉条纹形状参数与探测器信号相位差之间的理论公式,并给出了相位差与干涉夹角之间的关系。利用PZT匀速驱动参考镜的方法实现了干涉条纹的动态调制,提高了信号相位差的识别精度。通过椭圆拟合技术实现了相位差在(0,π)的高精度识别,并结合特定的正余弦累积运算实现了(-π,π)相位差的识别,从而完成了偏转角度方向的测量。相对传统CCD条纹形状识别方法,该方法扩大了角度测量范围,且更适合动态测量。与高精度自准直仪进行的比对实验表明,该方法在±300″的测量精度为3″。
- 王选择翟中生钟毓宁杨练根刘文超
- 关键词：干涉条纹四象限探测器
