圆光栅测角仪获2000年国防科学技术二等奖

圆光栅测角仪是三○四所研制的集光、机、电为一体的 ,高精度、自动化的动态角度检测仪器 ,是既能检测线角度器件 (圆光栅盘等 ) ,又能检测面角度器件 (角度块、正多面棱体等 )的一台角度基准仪器。它由双面止推精密空气轴系、基准光栅角度发生器系统、动态光电零位触发瞄准系统、标准衍射莫尔条纹产生系统、压缩空气供给系统、驱动稳速系统、光电读数系统、光电信号接收系统、细分调整计数系统、数据输出、误差曲线输出、计算机控制软件等系统组成。该仪器的研制完成 ,填补了我国动态测角的空白 ,使我国在角度测试方面的能力达到国际先进水…     

径向圆光栅纵、横向莫尔条纹性能分析

本文从径向圆光栅形成的莫尔条纹的原理出发,简要分析了其纵、横向莫尔条纹信号的位相和条纹移动的速度、加速度特性,其研究结果对于今后更好地选用径向圆光栅形成的莫尔条纹有一定的指导意义。计量光栅作为一种精密的测量工具,在各个领域已经得到了广泛的应用。它把光、杌、电三大技术有机地结合起来,在长度、角度测量及自动控制等方面展现了它的优势。在应用径向圆光栅形成的莫尔条纹进行角度测量时,科技人员习惯于采用横向莫尔条纹作为测量信号,较少对纵向莫尔条纹进行研究。本文根据径向圆光栅形成的莫尔条纹的原理,对纵、横向莫尔条纹的特性进行了理论分析、研究及实验验证。     

振动信号的幅值和相位计算方法分析

给出了基于Kaiser窗FFT频谱法、正弦逼近法和全相位时移相位差法计算振动信号幅值和相位的计算方法,并使用三种方法分别对单一的正弦信号以及混有噪声和其它频率的正弦信号进行了测试。通过测试数据对三种方法的信号处理效果进行了分析比较,阐述了不同计算方法的优缺点。比较结果显示具有抑制频谱泄漏和＂相位不变性＂的全相位谱分析结合高精度相位差法而得的全相位时移相位差法精度更高,应用范围更广。     

45000条刻线的圆光栅的刻制

利用圆光栅莫尔技术,获得高精度的角度分度基础,已被广泛地应用,但是,大多数所用的圆光栅元件都是六一十进制的。在我们的具体工作中,为了能实现与80倍电子细分线路相配合,得到0″.36数频分辨率的测角系统,提出在原东德OFD圆刻机上,实现节矩角为     

自动细分多齿分度台的研制

采用可编程多轴运动控制卡实现对细分多齿分度台的自动控制,通过在细分机构中加入光栅作为位置反馈,提高了细分角度的准确度,从而提高了仪器的整体准确度。     

具有光学滤波器的光栅

随着科学技术的飞速发展,现代工业对一些零件的加工精度要求越来越高,因而对使用的数控设备和测量仪器等的精度和分辨率也提出了相应的要求,有的已达0.1微米,甚至更高。在这些设备中广泛地采用计量光栅作为检测元件。为了获得高的分辨率,增加光栅刻线的密度是一种方法,但是受到制造工艺和使用条件等的限制,所以计量光栅刻线只     

高精密角度分度测量控制系统的研究

研制并开发了用于角度标定的高精密角度分度装置及其测量控制系统,装置采用永磁直流力矩电机驱动精密轴系主轴的运转来带动分度盘的转动,以圆光栅测量系统检测主轴的转动角度,为了实现角度的零误差分度定位控制,转动角度的分度控制采用了闭环自动控制系统。研究分析了圆光栅测量信号处理中信号细分形成的系统非线性误差对装置分度精度的影响,建立了误差修正模型,通过误差补偿,系统在±5°的角度测量范围内分度控制精度达到±0.2″。     

新款超紧凑光栅

TONiC是Renishaw公司推出的新款超小型非接触式光栅,在线性和旋转应用中均可达到10m/s的速度和高至5nm的分辨率.TONiC显著提高了Renishaw现有高速非接触式光栅的性能,同时又进一步改善了信号稳定性和长期可靠性,成本低,简便性无与伦比.     

光栅信号质量检测及电路实现

对光栅信号的质量指标，主要是对光栅到莫尔条纹信号质量指标进行了分析，并通过采用谐波分析法，对光栅信号质量进行动态综合检测的电路进行了实现。这对计量光栅的发展和长光栅的检测，具有一定的现实意义。     

光栅数字检波器的研究

采用光栅谐振子为敏感元件,其输出信号以脉冲数形式输出。文中重点介绍了该传感器的工作原理和结构设计,讨论了光栅的探头形式、光栅间隙、条纹宽度和光电元件宽度的关系。     

光纤布拉格光栅监测碳纤维复合材料固化成型过程

碳纤维复合材料固化成型时,温度和内应力对成型质量的影响巨大.鉴于碳纤维复合材料厚度通常为几毫米,传统的热电偶和电阻应变片等温度应变传感器由于体积较大,无法实现嵌入式监测.为了获得成型过程中材料内部实时的温度和应变,采用光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器进行监测.试验中使用两个FBG传感器,一个作为温度传感器,另一个作为应变传感器,内嵌于碳纤维预浸料铺层之中,分别用于监测碳纤维复合材料固化过程中内部的温度和应变等参量.试验结果表明,采用两个光纤光栅传感器分别用来监测碳纤维复合材料固化过程中内部温度和应变的变化是可行的.     

光栅测角系统中的一千倍电子幅值细分电路

现代测微技术要求分辨率愈来愈高,研究高倍数电子细分技术提到日程上来了。同时,计量光栅一次讯号的质量,近年来大有提高,为高倍数的光栅系统电子细分创造了条件。本文主要介绍一种已付诸实用的一千倍电子幅值细分电路,着重分析千分之一转换精度实现的技术要求,并对关键部件的设计作了较详细的说明。     

怎样获得无谐波的光电信号——关于正弦光栏的探讨

一、问题的提出光栅技术用于长度、角度的计量目前已相当广泛。由于测量精度不断提高的要求,近年来,改善光电信号的质量问题,引起很多人的关注。这是进一步实现高倍细分,提高测量精度的关键问题。与电感式(如感应同步器)、电容式传感器比较,欲得到高质量的原始信号,应用光栅技术还多一个手段,即光学空间滤波。文献介绍西德蔡司厂的“光电正     

长光栅镀膜机

长光栅镀膜机是目前国内唯一一台专用长光栅镀膜机。近年来,随着数控、数显技术的发展,长光栅得到了日益广泛的应用。国内外高精度长度计量仪器和自动化加工装备,其基准检测元件大多采用长光栅。长光栅的制造水平(包括精度、均匀性、直流电平漂移,线条质量等)在很大程度上决定了这些设备的质量和先进性。在制造长光栅的复杂工艺过程度中,镀膜机及镀膜工艺是其主要关键之一。过去国内镀制长光栅尺都是在普通真空镀     

光栅数字系统与微机连接技术

光栅数字系统在使用中经常需要与微型计算机连接,除了可以采用 IEEE-488仪器总线接口或 RS-232串行接口等标准接口电路外,为了达到减少执行时间或简化有关硬软件等目的,更多的是使用通用电路和采用特殊的方法。本文对此进行了分析和整理,并配有示图供有关使用者参考。     

长光栅镀膜机

长光栅镀膜机是国内首创,也是目前国内唯一一台专用长光栅镀膜机。近年来,随着数控、数显技术的发展,长光栅得到了日益广泛的应用。国内外高精度长度计量仪器和自动化加工装备,其基准检测元件大多采用长光栅。长光栅的制造水平(包括精度、均匀性、直流电平漂移、     

高精度光栅干涉测量技术及仪器

在超精密测量和控制技术中，对测量精度提出了越来越高的要求，如尺寸精度１ｎｍ和角度０．００１。由于光栅具有精度高、抗干扰能力强、寿命长和价格便宜等优点，最近几年光栅干涉测量技术被广泛研究和使用。本文简单介绍几种在超精密测量和制造过程中常用的微纳米光栅干涉测量技术。     

基于MSP430单片机的步进电机细分驱动器

阐述了两相混合式步进电机的细分控制原理,提出了以MSP430单片机为微控制器,通过DAC7612产生相差为π2的细分电流控制信号,以集成步进电机驱动芯片为驱动器,实现了两相混合式步进电机的细分运行控制,电流细分精度达到1/2048。     

具有零脉冲的光栅

在随动跟踪和自动控制系统中,越来越多地采用光栅作为检测元件。但是,由于普通的光栅装置把机械量(如角位移、线位移等)转换为电的模拟量时,是以增量座标形式进行的,一旦停电、停机、中断运行,必然导致前面的结果废弃,无法继续进行工作。因此,就有必要设计一种特殊记忆装置,以便满足停电记忆、工作过程中寻找基准点、增量座标与绝对座标兼容、修正误差等的需要。也就是使光栅在工作过程中能提供一个绝对零点,     

基于衍射光栅的光纤光栅传感器解调系统研究

研究并实现了一种基于双衍射光栅的光纤布拉格光栅（FBG）传感器解调系统。该解调系统的光路由准直镜、衍射光栅、柱面反射镜和光电探测器等器件组成。通过准直镜后不同波长的平行光束经过衍射光栅后在空间展开,通过柱面反射镜聚焦在光电探测器成像面上。该光路通过采用两块衍射光栅的方法在减小解调系统尺寸的同时提高光学空间分辨力,采用线阵探测器替代扫描机构从而简化系统结构。从理论上分析了光束经过该系统后的空间光强分布,根据光强的高斯分布采用多项式拟合的方法实现了反射光谱峰值定位算法。通过与高精度光谱仪的测量结果对比表明,该解调方法具有较高的波长解调精度和稳定性。