微位移

摘要： 激光自混合干涉在高精度测量领域发挥着越来越重要的作用,微位移测量已应用于大型土木结构、航空航天、健康监测等。传统测量以调幅信号为主,但随着噪声加强,测量误差越来越大,甚至难以测量。为此,采用马赫-曾德尔干涉仪,实现了调幅/调频信号转换。针对大噪声环境下的调频信号,利用多次希尔伯特变换进行相位解卷,实现了原始信号的重构。数值仿真结果证明了该方法的有效性,在10 dB白噪声环境中,系统的信噪比为10.0614 dB,估计误差为0.0614 dB。实验结果表明,微位移重构的误差在100 nm以内,且调频信号的信噪比远高于调幅信号。该方法适用于超精密测量,且在大噪声环境下仍具有较高的信噪比。

摘要： 为提高轨道几何参数检测准确性和效率,提出一种轨道强约束下的惯性微位移测量算法。探讨了轨道几何参数与惯性空间紧耦合关系,将内部轨道几何参数定义为三个参数簇族;构建了惯性测量模型,以研究惯性器件和惯性测量组合误差对轨道几何参数检测精度的影响;构建了三种强约束模型——直线约束模型、曲线约束模型和缓和约束模型,设计了以卡尔曼滤波器为中心的惯性微位移测量模型。研制了动态精调小车对算法进行实际效果的验证,在0~10 km/h的速度下,可以得到误差不高于0.2 mm的平顺性,为全参数轨道动态检测提供了一种低成本、高效率的新方法。

摘要： 针对两平行极板间距微位移的方法来测量纸张数的实际问题,该文提出了一种基于变极距型电容式传感器的测量系统。采用两块50 mm×50 mm单面覆铜板作为电容传感器探头,DDS模块产生的正弦激励信号经过两级集成运放放大和乙类推挽功率放大后加载至积分运放电路,进一步通过调理电路将输出的信号由STM32处理器片内ADC采样量化和数字滤波后计算出幅度值,根据标定不同纸张数的幅度值进行数据处理分析,从而得出待测纸张数量。实验结果表明,该纸张数测量系统综合准确率为99.6%,能够有效、准确地实现测量纸张数的实际工程应用需求。

摘要： 光学干涉测量技术得益于高灵敏性和高重复性常用于位移等几何量的高精度测量。为了实现纳米级位移精确测量,以涡旋光与平面波干涉模型为基础,建立并验证了花瓣状干涉图旋转角度与位移的线性关系,提出一种微位移测量方法。位移测量模型使用涡旋光束干涉光路,经仿真验证了原理的可行性,并搭建位移实验系统进行测量实验。实验结果表明,当位移量为200.0 nm时,测量结果为196.3 nm,误差为3.7 nm,误差百分比为1.9%,可实现纳米量级的微位移测量。与传统的球面波干涉、共轭涡旋光干涉等位移测量方案相比,该微位移测量方法在测量可靠性和测量精度方面均具有明显的优势。

摘要： 2017年夏季,因暴雨山西五台山佛光寺东大殿出现屋面渗漏情况,笔者团队随后开展针对佛光寺东大殿的文物本体和环境监测,监测内容主要分为以下3个方面:①环境气象监测,在佛光寺安设小型气象站获得了近年佛光寺的6要素气象数据与东大殿内的微环境温湿度数据;②东大殿结构位移监测,以多次三维激光扫描测绘数据对比与实时构件位移数据分析了东大殿结构稳定性,并发现了古建筑“微位移”现象;③东大殿屋面渗漏监测,对比东大殿屋面苫背湿度与环境气象数据,监测降雨时东大殿屋面是否发生渗漏,并通过预警系统向当地保护管理人员提供预警信息。基于以上监测数据,笔者团队与佛光寺文物保护管理工作人员共同针对性地制订了科学而精准的保护措施,对东大殿实施预防性保护。

摘要： 金属线胀系数是金属的重要性能参数,精密测定其线胀系数在机械制造方面意义重大.本论文采用4个线性霍尔元件和3个仪表放大器构成双差分微位移传感器,采用该传感器测定金属的线胀系数.实验结果表明该传感器灵敏度高,线性度好,测量误差在±0.4％.

摘要： 基于光纤光栅传感器制备了一种测量土体内部微变形的位移传感器,该传感器主要包括光纤光栅、PVC(Polyvinyl chloride)管和光纤锚固板.标定试验发现,微位移传感器的最小分辨率为0.0083 mm,灵敏度为0.12 nm/mm,可测量的最大位移为7.58 mm.通过边坡模型试验与有限元模拟计算对比研究发现,有限元计算与光纤光栅传感器的结果吻合较好,3个微位移传感器与有限元计算结果分析所得平均误差仅为0.033 mm,平均误差约为6.7％.本研究制备的微位移传感器具有灵敏度高、制备工艺方便、制备流程快捷、使用方法简单的特点,为土体内部微位移的监测提供了一种新型的测量方式.

摘要： 本文提出了一种纳流通道-谐振腔耦合结构,用于实现对荧光物质微位移的检测.在本文中,首先,使用时域有限差分法,研究了量子点偏振态及结构参数对荧光与结构耦合效果的影响,进而对结构进行优化;然后,通过测量耦合结构输出光功率的变化,实现对荧光物质微位移的检测;最后,对影响传感灵敏度的因素进行研究.结果表明,相比传统方法,纳流通道-谐振腔耦合结构的折射率处于2.S-3.3之内时,该结构都可以实现对荧光物质微位移的高精度准确传感,并且通过减小纳流通道与谐振腔的间距可进一步提高传感灵敏度.

摘要： 在光电检测中,激光三角法测量具有传输距离长、检测精度高、测量点小、测量速度快、非接触测量等优点,应用广泛。采用直接激光三角法测量微小位移,得到电荷耦合器件中心点位移与物体微小位移的定量关系。使用高斯拟合法、传统灰度质心法、二次方加权质心法进行精度分析,结果表明,二次方加权质心法可以更为有效地对像素点进行细分和定位,从而更为有效地提高系统的测量精度。

摘要： 超分辨率技术是将一组低分辨率图像重建出一帧或一序列质量较好的高分辨率图像的方法。根据序列低分辨率图像相互之间存在“亚像素级”微位移的特点，推导出图像灰度迭代表达式。在该方法上进行了两种改进，使重建后的图像质量得到明显提高，并且在此过程中提出了一种基于纹理分析的新型图像质量评价方法，经比较，该方法优于通常使用的均方误差方法。于是在改进后的两种超分辨率方法中，用新的图像质量评价方法作为目标函数，为微位移超分辨率重构搜寻最优解时的参数值。最后通过仿真实验，证明该方法能较好地再现图像的细节，重建的图像在视觉效果方面有显著的提高。

摘要： 微位移技术是精密机械与仪器的关键技术之一.本文介绍精密定位系统中的典型微位移机构,分析常用机构的特点及存在问题,并以平行板柔性铰链为基础,通过对其结构的优化,设计应用于扫描探针系统的二维定位工作台,并利用有限元方法对该工作台静态特性进行了仿真分析.

摘要： 提出了一种新的用于测量物体的微位移和微振动的半导体激光全光纤干涉仪,在保持纳米精度的前提下,克服了体光学干涉仪难以用于微小物体微位移和微振动测量的缺点.用此干涉仪,测量了压电陶瓷的振动,测量重复精度为1nm.

摘要： 压电微位移驱动器在精确定位与微操作等方面有很广泛的应用前景。与其它驱动器相比，它具有体积小、分辨率高、响应速度快、可控精度高、不发热、低能耗、无电磁干扰等优点。南于以上优点，压电驱动定位系统得到了周内外的广泛重视。对以柔性铰链机构作为导轨，以压电微位移驱动器作为控制元件的超微定位系统进行了系统地分析，分析了构成超微定位系统的各个组成部分的发展及关键技术，并回顾了精密定位平台在国内外的发展概况。

摘要： 在超导精密仪器的研制工作中有时需要测量杜瓦容器内超导体的微小位置变化.由于超导体需运行在极低温环境,运用常规方法难以对超导体的微小位移进行测量.作者选用光纤位移传感器进行非接触测量,研究了光纤位移传感器在室温和液氮温度下的静态传输特性.本项研究为超导体位移、振动的测量提供了一种新的方法.

摘要： 压电晶体驱动器已经用于亚微米级位移的测量和控制.有许多测量微位移的干涉方法,然而难以做出结构紧凑、价格低的测量系统,因为这些传统方法都需要许多光学元器件.本文提出用激光反馈干涉水测试PZT驱动器的动作特性,分析和讨论了激光反馈干涉信号的产生和处理方法,并给出了双压电晶片(bimorph)型PZT位移的实验结果.

摘要： 为了实现高精度球形转子的平衡测量,本文讨论了半球电极支承下静电悬浮装置的实现.基于半球支承下的转子位移测量原理,提出了高精度转子位移测量方案.同时在静电支承装置中采用数字控制方法,可以实现复杂的控制算法,控制器参数调节方便.最后给出了静电加力回路设计和数字控制器的软件编程。

摘要： 为了实现高精度球形转子的平衡测量,本文讨论了半球电极支承下静电悬浮装置的实现.基于半球支承下的转子位移测量原理,提出了高精度转子位移测量方案.同时在静电支承装置中采用数字控制方法,可以实现复杂的控制算法,控制器参数调节方便.最后给出了静电加力回路设计和数字控制器的软件编程。

摘要： 为了实现高精度球形转子的平衡测量,本文讨论了半球电极支承下静电悬浮装置的实现.基于半球支承下的转子位移测量原理,提出了高精度转子位移测量方案.同时在静电支承装置中采用数字控制方法,可以实现复杂的控制算法,控制器参数调节方便.最后给出了静电加力回路设计和数字控制器的软件编程。

摘要： 为了实现高精度球形转子的平衡测量,本文讨论了半球电极支承下静电悬浮装置的实现.基于半球支承下的转子位移测量原理,提出了高精度转子位移测量方案.同时在静电支承装置中采用数字控制方法,可以实现复杂的控制算法,控制器参数调节方便.最后给出了静电加力回路设计和数字控制器的软件编程。

摘要： 本发明公开的一种电液微位移平台、微位移系统、精度补偿系统及方法，包括分别与交叉滑块滑动连接的x向导轨、y向导轨，x向导轨固定于边框的底板上，y向导轨上固定z向固定平台，z向固定平台的四周通过x向微位移执行器、y向微位移执行器与边框的侧板连接，z向固定平台通过第一z向微位移执行器与z向浮动平台连接，z向浮动平台通过第二z向微位移执行器与z向辅助固定平台连接，z向固定平台与z向辅助固定平台固定连接，z向浮动平台与工件安装板连接。属于机器人加工技术领域，通过电液微位移平台构建的机器人精度补偿系统，解决了现有机器人加工过程中无法补偿高频位姿偏差，难以满足高精度加工的技术问题，提高了工件的加工精度。

摘要： 本发明公开了微位移传感器用光纤探针制备方法及微位移传感器和应用，将端部切平的光纤垂直浸入混合材料溶液中，然后将浸润后的光纤取出使其端面与水平面平行，将光纤另一端通过光纤准直器连接光源，打开光源使光纤的输出功率为0.1uw‑5uw，持续时间为1s‑16s，利用光纤光源由内之外扩散减弱同时长度方向减弱使光纤端部形成锥结构，最后通过腐蚀得到光纤探针结构，本发明方法简单，基于制备得到的光纤探针结构的双光纤探针微位移传感器，利用光纤尖端结构光谱敏感性，能够实现微位移的精准检测，采用光纤结构灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、防爆、结构简单、体积小、重量轻，可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境，结构简单且成本低。

摘要： 本发明公开了一种GNSS定位方法、观测目标定位方法、微位移监控方法、定位装置、微位移监控装置，涉及定位领域，解决了现有微位移观测装置不能提供监控目标位置信息的问题，其技术方案要点是：获取基准站的详细位置坐标后，通过测距仪和测距仪与观测目标的位置关系获取观测目标的位置坐标，同时获取精确的微位移量；达到精确定位基准站和观测目标的目的。

摘要： 本发明公开的一种电液微位移平台、微位移系统、精度补偿系统及方法，包括分别与交叉滑块滑动连接的x向导轨、y向导轨，x向导轨固定于边框的底板上，y向导轨上固定z向固定平台，z向固定平台的四周通过x向微位移执行器、y向微位移执行器与边框的侧板连接，z向固定平台通过第一z向微位移执行器与z向浮动平台连接，z向浮动平台通过第二z向微位移执行器与z向辅助固定平台连接，z向固定平台与z向辅助固定平台固定连接，z向浮动平台与工件安装板连接。属于机器人加工技术领域，通过电液微位移平台构建的机器人精度补偿系统，解决了现有机器人加工过程中无法补偿高频位姿偏差，难以满足高精度加工的技术问题，提高了工件的加工精度。

摘要： 本发明涉及一种柔性微位移传感器和柔性微位移传感装置，柔性微位移传感器包括多个柔性导电体，多个所述柔性导电体垂直叠加设置，且不同所述柔性导电体之间具有间隙，所述间隙内具有填充介质；针对在垂直方向上相邻的两个所述柔性导电体，该两个所述柔性导电体之间的距离减小时，该两个所述柔性导电体之间的电阻呈指数型衰减。本发明的柔性微位移传感器，当因外界作用而产生形变，引起内部柔性导电体之间的距离发生改变时，相邻两个柔性导电体之间的电阻随距离的变小呈指数型衰减，大大提高了微位移传感器的灵敏度。

摘要： 本发明提供了一种微位移装置及方法、光路调节设备及微位移装置的应用，其中，微位移装置包括侧部形成一开口的壳体；容置于所述壳体内的移动件，且所述移动件与所述壳体之间滑动连接；以及，驱动机构，所述壳体形成有供所述驱动机构伸入至壳体中空腔室内以与所述移动件连接的限位槽，所述驱动机构配置成驱动所述移动件沿所述限位槽内沿的第一方向移动或第二方向移动。本发明解决现有技术中微位移平台体积较大而无法安装到空间高度有限的应用场景中的问题。

摘要： 本发明公开了微位移传感器用光纤探针制备方法及微位移传感器和应用，将端部切平的光纤垂直浸入混合材料溶液中，然后将浸润后的光纤取出使其端面与水平面平行，将光纤另一端通过光纤准直器连接光源，打开光源使光纤的输出功率为0.1uw‑5uw，持续时间为1s‑16s，利用光纤光源由内之外扩散减弱同时长度方向减弱使光纤端部形成锥结构，最后通过腐蚀得到光纤探针结构，本发明方法简单，基于制备得到的光纤探针结构的双光纤探针微位移传感器，利用光纤尖端结构光谱敏感性，能够实现微位移的精准检测，采用光纤结构灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、防爆、结构简单、体积小、重量轻，可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境，结构简单且成本低。

摘要： 本发明提供一种液压微位移驱动器及微位移装置，至少包括：设有内腔（18）的缸筒（13）；密封所述缸筒（13）两端的上端盖（12）以及下端盖（15）；位于所述上端盖上表面的球形凸台（11）；所述球形凸台的中心线与所述缸筒的中心线重合；设置于所述下端盖（15）内与所述内腔连通的进油通道（14）以及与所述进油通道（14）导通的进油嘴（17）。本发明提出的液压微位移驱动器采用向密封的缸筒内充进一定压力的液体使得圆柱形管状缸筒产生相应的轴向伸长来实现微位移驱动，具有驱动行程较大、驱动平稳、抗干扰能力强以及皮实耐用等特点，克服了压电晶体驱动行程小、稳定性较差缺陷。

摘要： 本实用新型公开了一种微位移传感器、微位移变化频率及呼吸频率检测装置，属于检查呼吸器官的测量装置技术领域。该微位移传感器包括第一金属板、第二金属板、电容检测器、位移运算器，其能够检测到微小的相对位移值。该微位移变化频率检测装置用于对相对位移呈周期性变化的场合，包括该微位移传感器，微位移曲线绘制装置、计数器，其能够实现对微位移变化频率的检测。该呼吸频率检测装置是该微位移变化频率检测装置的一种用途，其适应性强；此外，将该呼吸频率检测装置用作人体呼吸频率检测装置时，无需介入人体，不会增加人体的痛苦。

摘要： 本实用新型提供一种液压微位移驱动器及微位移装置，至少包括：设有内腔（18）的缸筒（13）；密封所述缸筒（13）两端的上端盖（12）以及下端盖（15）；位于所述上端盖上表面的球形凸台（11）；所述球形凸台的中心线与所述缸筒的中心线重合；设置于所述下端盖（15）内与所述内腔连通的进油通道（14）以及与所述进油通道（14）导通的进油嘴（17）。本实用新型提出的液压微位移驱动器采用向密封的缸筒内充进一定压力的液体使得圆柱形管状缸筒产生相应的轴向伸长来实现微位移驱动，具有驱动行程较大、驱动平稳、抗干扰能力强以及皮实耐用等特点，克服了压电晶体驱动行程小、稳定性较差缺陷。