检索结果-内蒙古大学图书馆

电子显微学报 2023年第3期42卷 316-324页

作者：温阳陈纵横王博冯婕舒鹏丽郭强温焕飞唐军菅原康弘马宗敏刘俊动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器与电子学院山西太原030051 山西省重点实验室山西太原030051 大阪大学日本大阪府565-0871

原子力显微镜(AFM)是一种表征样品表面的物理化学信息的精密仪器,AFM高精度扫描器是整个测量与表征系统的核心部件,其性能直接影响整个测量系统的性能,因此对原子力显微镜高精度扫描器的研究具有重要意义。介绍了调频原子力显微镜(FM-A... 详细信息

原子力显微镜(AFM)是一种表征样品表面的物理化学信息的精密仪器,AFM高精度扫描器是整个测量与表征系统的核心部件,其性能直接影响整个测量系统的性能,因此对原子力显微镜高精度扫描器的研究具有重要意义。介绍了调频原子力显微镜(FM-AFM)、AFM精密扫描平台以及扫描器的基本原理,提出了更为精确的扫描器设计模型,并将根据真空FM-AFM实际需要设计的扫描器搭载到自主研发的超高真空AFM系统中进行测试,结果表明了设计模型的精确性。随后,根据实验测试结果进行了相应的校准,提出了一种基于图像进行非线性校准的简易方法。最后,对云母样品表面形貌进行了测量,得到了云母台阶。

关键词：调频原子力显微镜 AFM精密扫描平台压电扫描器滞后效应非线性校准

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双光梳测距及其应用

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中国激光 2021年第15期48卷 244-261页

作者：吴冠豪周思宇杨越棠倪凯清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学深圳国际研究生院先进制造学部广东深圳518055

距离测量作为几何量测量关键共性基础技术之一,在科学研究、高端装备制造及空间探测等领域有重要应用。新兴的双光梳绝对测距技术充分发挥了光学频率梳的时域超短脉冲和频域高分辨特性,能实现大范围、高精度、高测速的绝对距离测量。首... 详细信息

距离测量作为几何量测量关键共性基础技术之一,在科学研究、高端装备制造及空间探测等领域有重要应用。新兴的双光梳绝对测距技术充分发挥了光学频率梳的时域超短脉冲和频域高分辨特性,能实现大范围、高精度、高测速的绝对距离测量。首先,在简要阐述双光梳基本原理的基础上,着重介绍了双光梳飞行时间法测距和相位法测距的研究进展;然后,介绍了双光梳测距技术的功能拓展、仪器化进程及应用实例;最后,对双光梳测距的发展进行了展望。

关键词：测量绝对距离测量双光梳飞行时间法测距相位法测距仪器化及应用

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基于冲击激励的力传感器的动态数学模型研究

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电子测量技术 2022年第3期45卷 72-78页

作者：郭致港焦新泉贾兴中中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

在研究力传感器的动态校准过程中发现了由于力传感器与试验装置基座之间存在非刚性耦合而使传感器的动态响应性能受到明显影响的问题。故此依托现有的力传感器动态校准装置对力传感器的动态响应性能及最优数学模型展开了研究,并针对性... 详细信息

在研究力传感器的动态校准过程中发现了由于力传感器与试验装置基座之间存在非刚性耦合而使传感器的动态响应性能受到明显影响的问题。故此依托现有的力传感器动态校准装置对力传感器的动态响应性能及最优数学模型展开了研究,并针对性地提出了基于力传感器原始模型优化后的3种数学模型。然后通过实验获取的数据对这3种模型展开分析对比,并发现模型3是3种数学模型中最优秀的一种。最后通过27次重复冲击试验与模型3共同解算出了力传感器的各项特征参数,这些参数对提高力传感器的动态响应能力极为重要。

关键词：力传感器动态校准动态响应冲击力数学模型

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无需不平衡传感器的防护热板法导热仪校准方法研究

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仪表技术与传感器 2021年第11期 99-103,113页

作者：赫大明胡文通李艳宁天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

针对不平衡传感器的使用导致防护热板法导热仪机械结构和电子系统复杂、装配和调试十分困难、成本高昂等问题,提出了一种无需不平衡传感器的防护热板法导热仪校准方法。通过使用国家标准样品对仪器进行标定,得到施加至护板温度偏移量的... 详细信息

针对不平衡传感器的使用导致防护热板法导热仪机械结构和电子系统复杂、装配和调试十分困难、成本高昂等问题,提出了一种无需不平衡传感器的防护热板法导热仪校准方法。通过使用国家标准样品对仪器进行标定,得到施加至护板温度偏移量的拟合公式,从而抑制温度不平衡误差,实现导热系数的准确测量。实验结果表明,校准后的仪器测得的导热系数相对误差在±2%以内,验证了该校准方法的有效性和可行性,为无需不平衡传感器的防护热板法导热仪的研发提供了一种思路。

关键词：不平衡传感器防护热板法校准温度不平衡误差导热系数

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基于光学自准直法的光波导阵列平行度测试

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光学精密工程 2020年第7期28卷 1415-1423页

作者：黄银国梁佳琪杨永李杏华天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

为了提高几何光波导的成像质量,提出了一种基于离轴自准直光路的光波导阵列平行度测试方法。根据阵列平面特征分析了以空间二维角度表征光波导中半透半反膜阵列平行度的误差评定模型,将几何光波导成像原理与自准直光路相结合,推算出了... 详细信息

为了提高几何光波导的成像质量,提出了一种基于离轴自准直光路的光波导阵列平行度测试方法。根据阵列平面特征分析了以空间二维角度表征光波导中半透半反膜阵列平行度的误差评定模型,将几何光波导成像原理与自准直光路相结合,推算出了阵列平行度的数学关系式。然后,构建了光波导阵列平行度测量系统,系统中具有光源控制器可以控制输出光强,有效解决了因光波导中不同半透半反膜的光能利用率不同而影响测量的难题。利用Steger算法对自准直回像进行图像处理。最后,完成了标定和阵列平行度测试以及验证实验。实验结果表明,平行度测量系统的测量不确定度为1.14″,最大重复性误差为0.32″。该方法可以快速准确地测量几何光波导中的阵列平行度,对光波导阵列面的姿态修正以及成像质量的提高具有指导意义。

关键词：几何光波导自准直法半透半反膜阵列平行度测量

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基于FPGA的光电扫描测量网络半实物仿真方法

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中国测试 2021年第10期47卷 87-94,108页

作者：徐晖杨凌辉邓睿王雨萌杨朔任永杰天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

针对工作空间测量定位系统(wMPS)对实验室小环境下算法和硬件调试的要求,提出一种基于FPGA的wMPS分布式测量网络半实物仿真系统。设计由实际测量坐标数据结合发射站内外参数推算发射站光平面旋转角度,从而解算模拟信号输入参数的算法。... 详细信息

针对工作空间测量定位系统(wMPS)对实验室小环境下算法和硬件调试的要求,提出一种基于FPGA的wMPS分布式测量网络半实物仿真系统。设计由实际测量坐标数据结合发射站内外参数推算发射站光平面旋转角度,从而解算模拟信号输入参数的算法。搭建FPGA嵌入式系统作为模拟信号产生平台,利用基于AXI总线的信号产生模块产生单发射站不同参数下所需模拟信号,经过硬件层面混叠实现wMPS系统多发射站网络信号的模拟。经过仿真和板级调试,实现准确的信号层面的wMPS系统行为仿真,仿真实现的角度值和实际的角度值基本一致,最大偏差在0.36″以内,具有数据准确实用、参数灵活可控等优点,可为wMPS系统调试提供质量和效率保证。

关键词：工作空间测量定位系统分布式测量网络光电扫描信号模拟嵌入式系统

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极线和级次双约束的光栅投影测量方法

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红外与激光工程 2020年第4期49卷 136-142页

作者：王鹏张宇倩孙长库周舵天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300007

利用结构光辅助立体视觉技术在三维测量领域可以很好地解决被测物特征稀疏的问题,从而实现对物体几何尺寸的高精度测量。提出了利用极线和条纹级次双约束的方式,通过双目相机中的极线约束原理和多频外差法得到的光栅条纹级次进行混合约... 详细信息

利用结构光辅助立体视觉技术在三维测量领域可以很好地解决被测物特征稀疏的问题,从而实现对物体几何尺寸的高精度测量。提出了利用极线和条纹级次双约束的方式,通过双目相机中的极线约束原理和多频外差法得到的光栅条纹级次进行混合约束,降低了立体匹配的待匹配区域。立体匹配过程中设计了一种带权值的窗口模板,利用相位信息配合模板匹配的方式确定初始匹配点,并通过初始匹配点与附近点的相位差值利用二次曲线拟合方法实现亚像素级匹配。实验表明:该方法在较小视场测量中应用良好,对直径10 mm大小的球体可以实现快速、准确的测量。

关键词：三维形貌测量极线约束、级次约束双目视觉立体匹配

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原子及近原子尺度制造——制造技术发展趋势

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中国机械工程 2020年第9期31卷 1009-1021页

作者：房丰洲天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

探讨了制造技术发展趋势,论述了制造历史发展的三个阶段,指出原子及近原子尺度制造(ACSM)是下一代制造技术的主流发展趋势,对未来科技发展和高端元件制造具有重要意义。详细分析阐述了ACSM的主要研究内容及关键科学问题,并提出了相应的... 详细信息

探讨了制造技术发展趋势,论述了制造历史发展的三个阶段,指出原子及近原子尺度制造(ACSM)是下一代制造技术的主流发展趋势,对未来科技发展和高端元件制造具有重要意义。详细分析阐述了ACSM的主要研究内容及关键科学问题,并提出了相应的建议和措施。

关键词：原子及近原子尺度原子及近原子尺度制造制造Ⅲ 制造技术发展趋势

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压电悬臂梁振动能量收集器研究进展

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振动与冲击 2020年第17期39卷 112-123页

作者：芮小博李一博曾周末天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

能量收集技术是一种面向无线低功耗应用的供能技术,基于压电效应的悬臂梁振动能量收集是其中的一项重要方法。然而,悬臂梁式收集器仅在有限狭窄的频率带宽内有效,在实际应用中受到限制。针对近些年研究人员提出的优化方法进行了总结,从... 详细信息

能量收集技术是一种面向无线低功耗应用的供能技术,基于压电效应的悬臂梁振动能量收集是其中的一项重要方法。然而,悬臂梁式收集器仅在有限狭窄的频率带宽内有效,在实际应用中受到限制。针对近些年研究人员提出的优化方法进行了总结,从线性与非线性拓宽频带法、频率调谐法的角度进行分类讨论,这些方法对于突破悬臂梁收集器窄频带的瓶颈具有积极的意义。通过不同的研究思路介绍了一些近年的研究热点与关键技术问题,例如低频、多方向能量收集等,并对目前的应用研究进行总结;最后,对悬臂梁式压电振动能量收集器的研究不足与未来的发展趋势做出了思考。

关键词：振动能量收集压电悬臂梁

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基于球心拟合的多边激光跟踪系统自标定方法

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红外与激光工程 2020年第8期49卷 125-131页

作者：何俊张福民张画迪曲兴华天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

随着大尺寸工件和设备的制造加工以及装配的精度要求提高,对工件加工装配过程进行测量的测量系统精度要求也有所提高。多边法激光跟踪三维坐标测量系统只利用距离测量数据解算空间点坐标,能够避免激光跟踪仪角度测量带来的误差。文中提... 详细信息

随着大尺寸工件和设备的制造加工以及装配的精度要求提高,对工件加工装配过程进行测量的测量系统精度要求也有所提高。多边法激光跟踪三维坐标测量系统只利用距离测量数据解算空间点坐标,能够避免激光跟踪仪角度测量带来的误差。文中提出了一种通过在跟踪仪测头挂载夹具进行球心拟合来获取跟踪仪测量原点的方式进行系统自标定,并辅以移站的方式,可使用两台激光跟踪仪构建四站多边法激光跟踪三维坐标测量系统。另外,文中还尝试了三站系统的构建。实验证明,四站系统将对标称长度1000.943 mm位于约20 m处的标准尺长度测量误差由最大110μm减小至28μm,三站系统将对标称长度969.045 mm位于约7.5 m处的标准尺长度的测量误差由最大67μm减小至21μm,相较于单台跟踪仪提高了精度,相较于传统多边系统降低了测站数量和成本,能够在工业现场实现高精度三维坐标测量。

关键词：多边法激光跟踪仪球心拟合自标定坐标测量

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