纳米激光器测尺研制成功

经过中国计量科学研究院严格测试 ,纳米激光器测尺日前由清华大学宣告研制完成。纳米激光器测尺外观结构很简单 ,看上去就是一个两端封闭、直径 30毫米的石英玻璃管 ,只比人的手掌稍长一些。它的神奇之处在于振荡的激光束自身就能感知外界物体移动大小 ,一旦推动圆筒形激光器一头伸出的测量杆 ,它立刻显示出推动了多少距离。除了测量范围大、精度高之外 ,纳米激光器测尺的另外一个优点就是能够自行校准自己的“刻度”,直接读出它的测量对象位移是多少 ,而不像其它测量位移的传感器 ,需要用另外的仪器校准 ,然后才能用于测量。经查询 ,此前国…     

测定弹体相对于固定或运动目标脱靶距离的装置

测定弹体相对于固定或运动目标脱靶距离的装置,包括若干个压力传感器(至少能在四个点上感测由弹体产生的压力波),以及由压力波产生相应电信号的器件。该装置还可包括计算到波源点(按压力波的特征也叫冲击产生点)距离的计算机电路。这个距离在以前已熟悉的测量装置中叫“脱靶距离”,但根据这项发明,脱靶距离定义为弹和靶之问的最短距离。本发明一个目的就是确定这个距离,以及弹体在该脱靶时刻的确切位置。在本发明的装置中,用布置在多面体顶角上的至少四个压力传感器来计算弹道的方向。测量压力波经过传感系统中压力传感器的时间差,由这些时间差以及测得的到冲击产生点的距离,就能给出该点在压力传感系统座标系的确切位置。该装置还有第二个压力传感系统,该系统可测出第一个压力传感系统相对于水平面的高度,或者感测后一瞬间压力波的经过。由这些数据计算机电路可以给出弹道的方向,加上冲击发生点就能给出所需的弹道。对于射击固定目标,计算机电路给出弹道上的第二个点,加上冲击发生点就能得到弹道本身。     

温度量值溯源体系现状和发展

温度是描述一个物体的冷热程度的物理量，要定量地确定物体的温度，首先要确定衡量温度的标尺，即温标。温度测量的实质是确定被测温度在温标上对应的数值，因此简单来讲，温度计量技术的研究就是确定合理的温标，以及被测温度在温标上的映射方法。     

平面度的在线检测及补偿方法的研究

叙述运用四测头进行在线测量，采用最小二乘逐次两点法将工件形状误差和导轨运动副误差分离出来，采用电致伸缩陶瓷元件设计了一套补偿用微量位移装置，根据分离出来的导轨运动副误差，由FAGOR8025M控制器产生控制电压控制砂轮进给的位移量，进行在线补偿加工。分离平面度重复精度优于4％，微量进给装置的位移分辨率可达0.01μm。     

基于多传感器信息融合的物体位姿检测方法

 提出了利用摄像机和超声传感器信息融合对机器人操作对象进行位姿检测的方法。该方法通过单幅图像获取目标点在图像中的理想坐标,求得投影矢量的方向,然后通过机器人末端的运动,导引超声传感器坐标原点与未移动前摄像机坐标系的原点重合,而其Z轴方向与求得的投影矢量方向相同,再由超声传感器测出投影矢量的长度,从而确定目标点在摄像机坐标系中的坐标,并可进一步转换到机器人基坐标系中。通过测量操作物体上两点的空间坐标,就能够确定物体空间姿态。该方法简单易行,计算量小,精度较高。     

坐标测量

物体在空间存在的形式常用尺寸、形状、位置等来描述,坐标是物体在空间存在和运动描述最基本的形式。坐标测量是确定物体在空间的位置和描述其运动规律最方便的方法。没有测     

纳米计量学与纳米计量测试技术（一）

从纳米计量与测试的总体概念出发，参考Ｔｅｇｕｅ等人的文章，综合国内外在这个领域的研究情况，并引用我们的科研成果，对纳米计量学与纳米计量测试技术发展现状及前景进行了讨论，讨论的问题包括：如何实现纳米尺度计量；建立纳米参考坐标系；产生纳米精度重复运动；纳米精度传感器与纳米会标参考系建立联系；各种纳米精度测量技术的不确定性限制等。     

低频标准角振动台

低频标准角振动台产生标准角位移、角速度和角加速度,用正弦信号对角位移传感器、角速度传感器(陀螺、转速表等)和角加速度计进行幅频和相频特性校准。简要介绍了低频标准角振动台的工作原理,并应用其对角运动传感器进行校准。校准范围为0.1~100H z;幅值灵敏度不确定度优于1%;相移不确定度小于1°。     

万能角度尺测量复杂错边量

我厂为各大船厂配套的船用起重机基柱 (crenefoundation)是起重机的主要受力部件 ,其中塔座天圆地方锥体与上围筒对接焊缝为主受力焊缝 ,且为不等厚 (最大值为 1 0 mm)非平对接 (± 1 5°内连续变化 ) ,该处应力较集中 ,故焊缝错边量要求高 (0～ 3mm)。装配后 ,因结构原因 ,用常规焊缝检验尺因测头固定在主尺内只能伸缩不能转动而无法直接测量 ,借助辅助工具测量又因结果误差较大且手续繁琐 ,难以得到第三方认同 ,根据我们多年的经验 ,认为采用万能角度尺的测量方法能很好地解决上述问题。首先将万能角度尺直角测头从测量面向上刻上刻度 ,最…     

不同条件下圆柱状容器水压爆破压力测试及其分析

利用声学近似原理，采用镜像法分析容器直径、注水深度、装药位置、容器顶底面以及侧壁约束等对水压爆破冲击波产生的最大超压及冲量的影响，通过采用压力传感器测量水压爆破底部固壁不同部位的压力波形和高速摄影测量物体的运动速度，对理论分析进行了验证。可以为类似水压爆破装药参数的确定提供依据。     

高温磁悬浮轴承用位移传感器的研究

针对差动变压器式位移传感器的性能及其在高温磁悬浮轴承中的应用,对环境温度升高影响差动变压器式位移传感器（DTDS）性能的机理和特征以及所采用的温度补偿技术进行了研究。采用比值方式的处理电路以及加入补偿电阻的方法改善了温度升高所带来位移传感器灵敏度升高、温度漂移和时间漂移的问题。对不同温度下的差动变压器式位移传感器进行标定得到了位移传感器的动静态性能,并将其应用到单自由度高温磁悬浮轴承（HTAMB）试验台上进行静态和模拟动态悬浮。研究结果表明,环境温度为550 ℃,被测物体移动范围在-0.35~+0.35 mm时,位移传感器的灵敏度在19.62 mV/μm,线性度为±0.74%,迟滞性为±0.40%,重复性为±0.97%,传感器截止频率在800 Hz左右;在单自由度高温磁悬浮轴承试验台上使用所研制的高温位移传感器,能实现被悬浮物体的稳定悬浮。     

高温磁悬浮轴承用位移传感器的研究简

 针对差动变压器式位移传感器的性能及其在高温磁悬浮轴承中的应用,对环境温度升高影响差动变压器式位移传感器（DTDS）性能的机理和特征以及所采用的温度补偿技术进行了研究。采用比值方式的处理电路以及加入补偿电阻的方法改善了温度升高所带来位移传感器灵敏度升高、温度漂移和时间漂移的问题。对不同温度下的差动变压器式位移传感器进行标定得到了位移传感器的动静态性能,并将其应用到单自由度高温磁悬浮轴承（HTAMB）试验台上进行静态和模拟动态悬浮。研究结果表明,环境温度为550 ℃,被测物体移动范围在-0.35~+0.35 mm时,位移传感器的灵敏度在19.62 mV/μm,线性度为±0.74%,迟滞性为±0.40%,重复性为±0.97%,传感器截止频率在800 Hz左右;在单自由度高温磁悬浮轴承试验台上使用所研制的高温位移传感器,能实现被悬浮物体的稳定悬浮。     

悬挂运动控制系统设计

介绍了以凌阳单片机SPCE061A板为核心作为悬挂运动控制的系统,实现了键盘输入识别、传感器信号采集、电机驱动电路控制等功能。根据物体在平面任一处两端吊绳的长度唯一确定的原理,通过单片机编程控制电机转动带动吊绳伸长或缩短,实现物体沿任意设定轨迹运动。引导部分用反射式红外传感器探测板面黑线,信息送入单片机处理后,控制物块沿黑线前进。该系统可以完成到达任意预设坐标,沿自行设定轨迹运动,以板上任意处为圆心画直径为50cm的圆和寻黑线前进任务。     

基于测地线距离的空间非合作目标点云配准

针对局部结构相似及翻滚遮挡下目标动态特性辨识问题，提出一种融合疏密度指标与全局测地线距离的空间非合作目标点云配准方法。首先，引入球面投影法，将不规则的空间目标点云映射到规则的球面流形上。然后，设计基于点云离散程度的疏密度评价指标，将球面点云划分为不同的局部点云子集，在此基础上构建全局测地线距离矩阵以增强点云局部形状信息的感知能力。最后，依据全局测地线距离矩阵推导建立了场景点云与模型点云间配准矩阵，实现空间非合作目标的动态特性辨识。仿真与试验结果表明：提出的算法在目标局部结构相似及点云缺失下的配准精度优于最近迭代点（ICP）算法与基于凸包粗配准的改进ICP算法。     

介绍一种杠杆千分尺专用测力计

概述杠杆干分尺是一种带有精密杠杆齿轮传动机构的指示式测微量具。其结构由微分头和杠杆测微机构组成。测力装置不用棘轮，由螺旋弹簧保持洲力稳定．通过杠杆测微机构把测砧位移量放大并由表盘指针指示。其用途与外径千分尺相同．但测量准确度较高，是工厂常用的量具之一。与三计结合使用时，可测呈螺纹塞规的中径尺寸。当用同一付三针，对同一被测件由不同的打忏丁分尺测量螺纹塞观中径值时一发现测量结果最多相差3Urn。经分析，原因之一是测力产生的测量误差。虽然检定规程规定杠杆千分尺的测力要用测力计检，但由于没有检查杠杆千分尺…     

传感器新技术

1　传感器与非电量电测技术在大量的科学研究或生产过程中 ,需要测量各种物理量和化学量 ,例如 :位移、速度、加速度、压力、温度、流量等等。为了精确测量各种非电量 ,常需要采用电测技术。就是说把这些非电量应用电子测量装置 ,采用电测方法来检测。而在非电量的电测技术中首先遇到的就是将各种非电量转换为电量。人们把能够完成被测的非电量转化为与之有确定对应关系的电量输出的装置称为传感器。传感器通常也叫换能器或探测器。传感器输出的信号有不同形式 ,如电压、电流、频率、脉冲等 ,以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要…     

二维双楔外形穿越激波流场特性及其数值分析

用数值方法求解非定常可压缩Navier-Stokes方程，模拟了双楔外形物体超音速穿越与之同向运动激波以及逆向运动激波两种穿越激波的全过程，给出了穿越过程中流场与运动激波产生剧烈的干扰所形成的复杂波系结构，两种穿越情况的激波干扰都呈现双马赫反射的特征。在追击穿越中，楔形物体追上激波后所受阻力急剧的变小；而在碰撞穿越过程中，物体碰到激波后阻力急剧增加，两种穿越情况楔形物体的气动力都发生的剧烈的改变。     

用POISSON方程生成绕二维翼型及其它形状物体的网格

本文是在文献[1]的基础上,发展了用 Poisson 方程生成绕二维翼形和其它形状物体的有限差分网格的方法,对于非齐次项的处理,利用自动选择施加于内、外边界上的两个重要因子来实现:第一个因子控制与边界相交的网格线上网格点之间的距离,第二个因子控制网格线与边界的交角;并对计算方法和控制参数进行了详细的讨论。用 FORTRAN 语言编制了实现此方法的计算程序,给出了一组算例。     

双轮移动机器人运动目标追踪与避障控制算法

 设计了双回路的双轮移动机器人运动目标追踪与避障控制方案。内层控制回路是运动目标追踪控制律,指导机器人追踪到目标并保持一定的安全距离,控制律考虑了机器人在运动速度上的限制,其渐近稳定性用Lyapunov函数法进行了证明。当遇到障碍物时,外层控制回路根据超声传感器的信息和阻抗控制的概念产生阻抗虚拟力,将期望目标调整到虚拟位置,使机器人能够自动转向以避开障碍物。仿真研究和实验结果证明了追踪算法的有效性和避障方法的可行性。     

基于模糊距离变换的骨架剪枝算法

针对传统骨架提取算法结果无法保证骨架单像素性,并且伴有毛刺产生的现象,提出了一种能够有效去除骨架中毛刺分枝,充分体现物体形态特征的骨架剪枝算法。该算法以模糊距离变换为理论基础,在物体粗骨架图像中计算每条尾枝的模糊距离变换值,使用根据骨架特点确定的动态阈值判断骨架分枝是否被去除,并利用分级剪枝方法实现骨架剪枝操作。实验结果表明,该算法在进行剪枝操作中可有效地保证骨架的准确性和连续性。