基于垂直扫描伺服工作台的光针式表面测量系统研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jjpabc123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在工程表面测量领域中,接触式测量由于接触力的存在,容易损坏工程表面和磨损测头,因而应用有一定局限性,而非接触测量不存在接触力,对被测工程表面无任何划伤,所以日益受到人们的重视,并得到了迅速发展。 光针式测量系统在非接触式表面测量领域中占有重要地位。然而,和其它光学测量方法类似,常用的光针式测量方法最大的不足之处在于其测量范围较小,不能应用于高精度大量程测量;而且,很多光针式测量仪的聚焦伺服系统都采用音圈电机去驱动聚焦物镜进行焦点伺服运动,这就不可避免地引入了音圈电机驱动机构所产生的测量误差。 因此,本文提出的一种突破传统的大量程、高精度的光针式工程表面测量系统在工程表面测量领域中具有重要的意义。 本文的主要创新与研究内容如下: 首先,提出了基于垂直扫描伺服工作台的光针式表面测量方法。它将传统的移动聚焦物镜跟踪焦点的方法改变为移动工作台跟踪焦点,即通过伺服电机和压电陶瓷构成的微/宏两级驱动机构去驱动工作台,从而实现更高精度和更大量程的焦点伺服跟踪。然后,分析了聚焦光针位移传感器的基本原理,建立了聚焦检测信号数学模型,并研制了适于工程表面测量的聚焦光针位移传感器。围绕垂直扫描伺服系统定位精度和效率问题,分别对垂直扫描伺服系统的动态特性、微/宏两级驱动的切换方法和微/宏两级驱动控制算法等关键问题进行了研究。 在上述工作的基础上,研制了基于垂直扫描伺服工作台的光针式表面测量系统。与采用音圈电机驱动机构的传统测量系统相比,它的特点是:避免了传统测量系统中音圈电机驱动机构的振动和簧片摆动所引起的各种测量误差;伺服系统采用压电陶瓷驱动,具有纳米级驱动分辨率,并且采用高分辨率的二次衍射光栅装置作为计量系统,克服了传统测量系统的分辨率不足的问题;采用伺服电机和压电陶瓷构成的微/宏两级驱动机构,极大地提高了测量系统的量程。
其他文献
为明确“农光互补”下油用牡丹单株产量与产量构成性状之间的相互关系,对“农光互补”下油用牡丹的13个主要产量性状(株高、新梢长、SPAD值、冠幅、单株花数、开花率、结实率
本论文以济阳坳陷中生界为研究对象,在对济阳坳陷构造背景作扎实了解的基础上,通过区域构造层分析,重建济阳坳陷燕山期不同阶段构造样式,系统阐明燕山运动在研究区的地质表现;恢复
超慢速扩张洋脊是整个扩张体系的端元部分,它具有相对较少的岩浆供应,以及相对较强的构造拉伸,是研究程度相对较低的部分。扩张中心之间复杂的岩浆作用是如何产生较厚的洋壳,以及
本文对一维大地倾斜测量参照系进行了实验研究。文章设计并制作一个一维长周期水平摆作为准静止参照系,利用红外位移传感器测量地基对于此参照系的微小位移,以此测算地倾斜。用
遥感技术的飞速发展,给我们带来丰富的地理信息。以AVHRR为代表的低分辨率影像、以TM和SPOT为代表的中分辨率影像和以QUICKBIRD/IKONOS为代表的高分辨率影像,为全球提供了详实
针对煤矿监控系统组态软件的特点,提出了系统的体系结构,并采用面向对象的设计思想,将图元分为静态类图元、模拟量类图元、开关量类图元和控制量类图元,阐述了各种图元的属性
由于空间机器人高昂的成本以及在空间的难以维修性,在其发射之前都要进行地面的各种环境试验,热环境试验也是其重要组成部分。本课题隶属于国家863主题重点项目“XXX系统”,
我国的能源结构以煤炭资源为主,煤炭资源的大规模开采与利用对我国的经济和民生带来了很大的便利,但另一方面,煤炭的开采不可避免的会产生各类地质环境问题。其中对经济建设
目的 分析不同的基本医疗保险类型对于中老年人健康状况的影响的差异并随着时间变化的趋势.方法 基于CHARLS数据2011、2013和2015年3次调查都包括的中老年人样本,采用描述性
期刊