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微纳坐标测量机间接校准方法的探究被引量：4: 2017年; 针对微纳坐标测量机的高精度性能指标无法精确校准的问题,提出了一种间接校准的方案。使用量块及标准球板校准微纳坐标测量机的尺寸测量示值误差,用标准球校准仪器的探测误差。并对中国计量科学研究院的微纳坐标测量机进行了校准实验,实验结果表明,该仪器的尺寸测量示值误小于0.2μm,探测误差仅为0.125μm,校准结果均优于仪器的最大允许误差,验证了校准方案的合理可行性。; 施玉书高思田宋小平郭鑫陈思文皮磊李伟李琪李适王兴旺; 关键词：计量学

基于空间解析几何的锥束CT系统角度偏差测量被引量：1: 2014年; 针对锥束CT系统中机械结构的几何参数偏差校正问题,提出一种基于空间解析几何算法的锥束CT系统角度偏差的测量方法。利用一种校准模板,仅通过采集单一投影角度对应的投影数据即可得到锥束CT系统的角度偏差。仿真和实验结果表明,利用本文方法可以有效地获得待测锥束CT系统的机械角度偏差,其测量精度可达到分度量级。与平面解析几何法测量结果的对比分析可知,本文测量方法可实现角度偏差参数的有效分离。本文方法具有较高的可靠性和测量效率,无需模板多角度旋转投影,具有较好的实用性。; 王道档陈茜茜徐杨波孔明赵军

基于自校正的三坐标机二维平台误差测量技术被引量：9: 2013年; 针对三坐标测量机二维平台的高精度校正问题,提出了一种基于自校正算法的二维平台误差测量方法。利用精度要求低于或等于待测平台的刚性栅格板测量二维平台上多个位姿点的坐标,根据基于最小二乘法的自校正算法得到待测平台的二维平台误差,并对实验结果进行了不确定度分析与验证。实验结果表明,利用该方法可有效地获得待测二维平台误差,测量精度可达到亚微米量级。所提出的三坐标测量机平台误差测量方法具有较高的可靠性,无需昂贵的专用高精度辅助装置,在三坐标测量机二维平台误差的测量和校正中具有较好的实用性。; 王道档邹慧郭天太王晓晓刘维; 关键词：自校正算法坐标测量机最小二乘法

用于影像仪测量误差分离的自校准技术被引量：7: 2015年; 基于自校准技术提出了用于影像仪的误差分离方法。建立了自校准算法模型,并利用影像仪对算法模型进行了实验验证。该算法运用普通栅格板来替代标准器,将栅格板置于影像仪工作台3个不同位置得到3组测量数据,通过研制的测量数据转换模型将得到的数据代入自校准算法模型中,最终将测量结果中包含的仪器系统误差分离出来,实现了自校准。由于运用了测量数据转换模型,有效解决了实验过程中栅格板所在坐标系与影像仪工作台坐标系不重合的问题,提高了影像仪测量结果的准确度。测试实验显示:测量点实际测得的误差为毫米级,经过自校准算法处理后得到的测量点的系统误差最大为0.49μm,最小为0.00μm,表明将自校准算法应用于影像测量仪结果的误差分离具有较好的可行性。; 郭天太王晓晓洪博孔明施玉书; 关键词：自校准

亚波长孔径光纤点衍射波前质量分析被引量：4: 2015年; 利用亚波长孔径光纤点衍射可同时得到大数值孔径和高亮度的点衍射球面波前,进而解决了针孔点衍射和单模光纤点衍射中分别存在的点衍射波前能量微弱和最大孔径角小的不足。基于矢量衍射理论的时域有限差分(FDTD)方法对点衍射球面波前质量进行仿真分析,研究了亚波长孔径光纤的孔径、锥角、镀膜厚度、数值孔径范围等因素对点衍射波前误差、最大孔径角、能量透射率和强度分布均匀性的影响。仿真结果表明,当亚波长光纤孔径为0.5μm,点衍射波前最大孔径角超过90°,能量透射率大于29%,对应数值孔径为0.60的点衍射波前误差均方根(RMS)值优于0.0011λ。仿真结果验证了用亚波长孔径光纤点衍射实现大数值孔径和高亮度的点衍射球面波前的可行性,并为实际系统中亚波长孔径光纤的相关参数的选择提供了精确的数值依据。; 陈茜茜王道档徐杨波孔明郭天太赵军朱保华; 关键词：时域有限差分

基于快速搜索粒子群算法的点衍射干涉绝对位移测量方法被引量：8: 2016年; 为了解决目前点衍射绝对位移测量系统中位移重构算法存在的收敛率低问题,并针对实际测量中时效性和高精度要求,提出了基于快速搜索粒子群算法的点衍射干涉绝对位移测量方法。点衍射干涉绝对位移测量系统根据点衍射干涉场相位差的分布重构出点衍射探头的三维绝对位移。所提出的快速搜索粒子群算法针对测量中大量像素点数据的高效处理需要,在三维绝对位移迭代重构过程中采取非线性增加样本点数量的搜索方法,进而在保证测量精度的同时极大提高了测量效率。分别进行了仿真分析、测量实验以及三坐标机测量比对以检验所提出测量方法的可行性与稳定性。结果表明,该方法可实现三维绝对位移的快速检测,其收敛率可达90%,且在200 mm×200 mm×300 mm的测量区域中达到优于微米量级测量精度。所提出的三维绝对位移测量方法具有较高的测量效率和精度,且具备高抗噪能力和可靠性,对其在微加工技术和高精度测量中的应用具有重要意义。; 王道档徐杨波陈茜茜郭天太孔明赵军朱保华

高精度电容式位移传感器校准方法的研究被引量：13: 2015年; 介绍一种使用激光干涉仪结合单轴精密位移台对电容式位移传感器进行校准的方法。建立了一套高精度电容式位移传感器校准装置，利用单轴精密位移台位移与电压之间的关系产生纳米级的微小位移，同时使用激光干涉仪和待校准电容式位移传感器测量单轴精密位移台的微小位移。该装置可实现电容式位移传感器线性度、测量重复性以及测量分辨率的校准。实验验证了此校准方法的准确性和实用性，对影响校准的主要因素进行了分析，其综合不确定度为2．2nm。; 郑志月施玉书高思田李东升李伟李适李庆贤; 关键词：计量学电容式位移传感器激光干涉仪

二维精密工作台离散点测量结果误差分离的新方法研究被引量：1: 2014年; 针对测量结果中包含的误差，提出一种能够分离精密工作台系统误差的方法。首先利用辅助测量栅格板和二维精密工作台的不同位置进行测量，然后根据栅格板上标记点的测量数据和标称值建立误差分离的数学模型，最终实现对测量结果的误差分离。通过仿真验证了算法的有效性。仿真结果表明：当不存在测量噪声时，能够实现误差的完全分离；当存在测量噪声时，计算值与给定值标准差的相对误差在X轴和Y轴上分别为1．95％和1．52％。对于不同幅度的噪声，工作台系统误差计算值稳定。该算法对噪声不敏感，表现出很好的鲁棒性，可用于测量结果和仪器性能的评价。; 郭天太王晓晓洪博赵军孔明高思田; 关键词：计量学标准不确定度

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国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ03011208)