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《天津大学》 2005年
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非接触式高度差测试仪的研制

钱征宇  
【摘要】:本文根据中国航天科工集团三院8358研究所提出的摄像镜面安装深度检测问题,详细设计了非接触式高度差测试仪。从测量原理的提出,技术路线的实施,可行性分析,对仪器的机械设计,控制系统设计及软件设计都作了较为详细的探讨。 以圆孔中镜面安装深度测量的实际问题出发,提出了一种全新的圆孔深度测量方法,该方法可进一步扩展为平面间高度差的测量。方法以电容测微仪为核心,利用多传感器组合测量,对数据进行融合后得到测量结果。利用电容传感器的高精度非接触测量的优点,实现了对工件的非接触精密测量,有效避免了划伤工件表面;利用传感器间漂移的同向性,多传感器组合抑制了电容传感器的数据漂移缺陷,大大提高了测量精度。具体展开工作如下: 1、深入剖析了高度差测量方法,结合被测工件的实际状况,详细设计了高度差测量的实现方法。并对该方法的可行性进行了论证。 2、根据所采用的测量方法设计一套完备的自适应自动测量系统,系统的设计包括了机械结构设计、控制系统设计以及配套软件的设计。 3、利用5套电容测微仪设计出一个能够根据被测工件摆放状态进行自适应调节测量的随动测头。 4、详细阐述了电容测微仪及测量系统的标定和误差修正方法,对引起系统测量误差的因素进行了分析和归纳。 仪器最终设计并制作完成,其测量重复性精度、线性度都经过了国家计量研究院的鉴定,交付用户使用以来一直运行稳定。仪器的研制成功解决了8358研究所亟待解决的一项课题。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH71

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 郑银涛;基于平板式电容的微位移测量系统设计[D];大连理工大学;2010年
2 刘健;线加速度模拟转台—离心机动态半径测试的研究[D];天津大学;2007年
3 刘宇;微型化数字式电容测微仪的研究[D];天津大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 张宇华,王晓琳,张国雄,郑义忠;电容测微仪动态特性的改进及标定方法[J];北京理工大学学报;1999年01期
2 宋丽梅,李斐,余朋清,孙双花,郑义忠;电容式传感器性能参数的虚拟标定方法[J];传感器技术;2003年07期
3 曲兴华,宋丽梅,贾果欣;厚度自动测量系统的研究[J];电子测量与仪器学报;2002年01期
4 胡晓东;吹塑薄膜厚度检测与厚度控制系统设计[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2004年02期
5 张勇斌,卢荣胜,费业泰,金施群,姜晨;多台阶零件的视觉测量[J];工业计量;2004年01期
6 赵树忠,郑义忠;改进电容测微仪稳定性的技术措施[J];中国测试技术;2003年05期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李娜;马修水;李桂华;;测量不确定度及测量不确定度评定综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
2 马强,许桢英;动态测量误差溯源方法研究[J];安徽机电学院学报;2001年04期
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4 赵翠吉;万能测长仪的测量误差分析及其修正[J];北方工业大学学报;1989年01期
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7 孙以容,陆明和,戴毅梅;双频淬火时轧辊表面层内的温度分布测定[J];宝钢技术;1994年05期
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10 吕美海;曾汉平;;手持张力测量仪自动校准技术[J];兵工自动化;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张青锁;刘占时;;数字地形图的误差校正[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
2 万维汉;张海峰;;基于先验知识的旋流器溢流粒度软测量[A];2011中国有色金属行业仪表自动化学术会议论文集[C];2011年
3 李盛林;胡天玉;梅华;;自动观测系统的采样间隔时间研究[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
4 姚力;;定量无损检测检测值和被测量的一般关系[A];西南地区第十届NDT学术交流会论文集[C];2009年
5 谭李孟清;周丽;谭先见;董舒扬;雷泽勇;张春良;;面向中小批量的发动机机油泵轴径检测装置设计[A];2008全国制造业信息化标准化论坛论文集[C];2008年
6 武传胜;刘建业;;变频调速在炼油工业控制系统中的应用[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
7 冯耀国;李新娥;马铁华;;压力动态测试系统的不确定度评定[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
8 朱子新;王怡良;陈栋;张晶;朱春阳;;润滑油金属含量测试的比对方法研究[A];第八届全国摩擦学大会论文集[C];2007年
9 于冰;朱桂芹;潘明海;王小宁;;雷达目标模拟器自动化测试系统的研究与实现[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
10 姚力;;定量无损检测数据常规分析方法[A];2006年西南地区第九届NDT学术年会暨2006年全国射线检测新技术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王淑珍;基于白光干涉超精密表面形貌测量方法与系统研究[D];华中科技大学;2010年
3 周磊;电梯导轨弯曲变形校直理论模型、仿真与实验研究[D];浙江大学;2010年
4 赵志超;导弹防御雷达网数据融合技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 黄琛;铁磁性构件脉冲涡流测厚理论与仪器[D];华中科技大学;2011年
6 张月义;质量损失函数与测量系统校准研究[D];南京理工大学;2010年
7 周伟;基于数字高斯成形技术的X荧光谱仪的研制[D];成都理工大学;2011年
8 张进;微型零件高精度影像测量系统中关键技术研究[D];天津大学;2010年
9 吴翔;面向再制造的机器人三维视觉检测系统研究[D];大连海事大学;2011年
10 赵萍;机器视觉测量方法及曲面重构技术研究[D];沈阳农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 徐建建;基于WDF的USB接口遥控器驱动设计与开发[D];山东科技大学;2010年
3 陈军;测量不确定度在基础实验中的应用研究[D];山东农业大学;2010年
4 郑银涛;基于平板式电容的微位移测量系统设计[D];大连理工大学;2010年
5 李亚杰;汽车仪表板的计算机视觉检测系统研究[D];长春工业大学;2010年
6 高学亮;基于机器视觉技术的雨滴谱数据检测系统[D];长春工业大学;2010年
7 瞿亮;两相混合式步进电机的新型控制策略研究[D];浙江大学;2011年
8 吴克元;两相混合式直线步进电机及其控制系统的研究[D];浙江大学;2011年
9 尹文怡;离散数据拟合模型的研究与实现[D];石家庄铁道学院;2009年
10 朱化鼎;跳频频点序列估计与帧检测研究[D];电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马强,许桢英;动态测量误差溯源方法研究[J];安徽机电学院学报;2001年04期
2 李国林,张旭,赵曦,施聚生;电容传感器灵敏度与结构关系研究[J];兵工学报;2000年04期
3 张宇华,王晓琳,张国雄,郑义忠;电容测微仪动态特性的改进及标定方法[J];北京理工大学学报;1999年01期
4 孙慧卿,郭志友;传感器的误差补偿技术[J];传感技术学报;2004年01期
5 刘海涛;温志渝;温中泉;;电容式微加速度传感器信号处理电路的设计[J];传感技术学报;2006年05期
6 何培杰,陈翠英,王多辉;传感器独立线性度的研究[J];传感器技术;1999年06期
7 邝小磊;动态测量中传感器非线性拟合方法[J];传感器技术;2002年07期
8 宋丽梅,李斐,余朋清,孙双花,郑义忠;电容式传感器性能参数的虚拟标定方法[J];传感器技术;2003年07期
9 刘伟文,赵辉,邵爱霞;一种低功耗的位移传感器测量系统[J];传感器技术;2005年07期
10 孙立宁,晏祖根;电容式微位移传感器设计及其应用研究[J];传感器技术;2005年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 马廷锋;单片式电容传感器及动态测厚技术的研究[D];河北工业大学;2003年
2 陈康;转台系统通用软件的研究[D];西北工业大学;2004年
3 韩伯贤;四极板电容传感器在微位移测量中应用的研究[D];河北工业大学;2005年
4 赵晋云;智能电容测微仪系统关键技术的研究[D];天津大学;2005年
5 冯莉;无线分布式传感/控制网络的应用研究[D];天津大学;2006年
6 曹英荣;虚拟式电容测厚系统的研制[D];华中科技大学;2006年
7 朱义强;精密位移、振动测量的电容法研究[D];北京交通大学;2008年
8 朱盼;电容位移传感器信号转换及非线性校正技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 章烨辉;基于平面电容传感器的大量程、高精度二维位移直接解耦测量方法和系统研究[D];浙江大学;2008年
【二级引证文献】
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1 卢歆;何明轩;李源;傅云霞;汪红;;基于电容式传感测头的电容检测系统的设计[J];传感器与微系统;2011年12期
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1 杨守琦;大半径精密离心机可行性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 詹丽君;小孔自动测量仪及其应用技术研究[D];天津大学;2012年
3 李玉明;电容塑膜厚度传感器及其在线检测系统研究[D];山东建筑大学;2012年
4 那红旭;基于QD的位移测量系统误差校正方法研究[D];大连海事大学;2012年
5 卢歆;三维微触觉测头校准装置的研究[D];中国计量学院;2012年
6 程大鹏;基于电容传感器的薄膜厚度测量系统研究[D];桂林电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 张宇华,王晓琳,张国雄,郑义忠;电容测微仪动态特性的改进及标定方法[J];北京理工大学学报;1999年01期
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3 李圣怡,谭捷,潘培元;精密三点法——在线测量精密机床直线度的新方法[J];国防科技大学学报;1993年03期
4 罗振坤,王秋华;共焦激光扫描显微镜技术进展[J];光学技术;1994年06期
5 张勇斌,卢荣胜,费业泰,刘晨;交比投影不变原理在结构光平面拟合中的应用[J];工业计量;2003年06期
6 戴高良,宋德强,殷纯永,谢广平;用于亚纳米测量的横向塞曼激光器的研究[J];清华大学学报(自然科学版);1998年11期
7 王玉茹,冯志全,李聪,黄明键;一种直流电机驱动及转速测量系统的设计[J];山东建材学院学报;2001年01期
【相似文献】
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1 于永新,周涛,郑义忠;纳米级电容测微系统的研究[J];计量技术;2005年11期
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7 张虎,张祥林,张畅,黄树槐;弯管非接触测量的一种新方法[J];仪器仪表学报;1999年04期
8 娄小平,吕乃光,邓文怡,朱宏德;基于机器视觉复杂形状工件的非接触测量方法[J];工具技术;2005年07期
9 余成波;张莲;陈学军;翟峰;;基于螺管形差动变压器的非接触式扭矩传感器的研究[J];传感技术学报;2006年03期
10 余成波;张莲;陈学军;翟峰;;螺管形差动变压器的非接触式扭矩传感器研究[J];仪器仪表学报;2006年08期
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1 孟超;;激光位移传感器在铁路轮对测量中的应用[A];四届四次空气动力测控技术交流会论文集[C];2003年
2 周建伟;郭勇;蔡坤;王振林;;基于数字散斑相关的振动参数非接触测量方法研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
3 史海文;赵寿根;姚军;;球、板冲击在支柱上响应的试验研究[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
4 徐小顺;张瑞建;;基于动态信号处理的煤粉浓度在线监测系统[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
5 郭辉;周兴林;刘书桂;孙长库;郑义忠;;相邻孔壁和小盲孔测量系统的研究[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
6 徐小顺;张瑞建;;基于动态信号处理的煤粉浓度在线监测系统[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
7 李丽娟;李振辉;董起顺;安志勇;;双光路动态直径自动控制技术[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
8 陈育荣;杨旭东;谢铁邦;;一种高精度非接触式位移传感器及其应用[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年
9 徐熙平;苏拾;张国玉;张宁;;基于CCD的摆动扫描镜摆幅光电测量系统研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
10 肖辉东;邱宗明;郭彦珍;赵念念;;半导体激光器三坐标测量机非接触跟踪测头的实验研究[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 曲力;水体污染非接触测量技术问世[N];中国环境报;2004年
2 ;水体污染非接触测量技术通过鉴定[N];今日信息报;2004年
3 任效良;科大科研成果填补国际空白[N];北方经济时报;2007年
4 李晔 陈磊;国家局:预防“非典”添新帮手[N];中国气象报;2003年
5 功山;专家预测今后精密测量技术发展趋势[N];中国机电日报;2002年
6 于莘明 刘晓俏;我国新型激光技术获突破[N];中国高新技术产业导报;2005年
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8 ;新一代液位仪在西安问世[N];今日信息报;2004年
9 ;采用红外技术测定夹带渣[N];世界金属导报;2004年
10 华北光电技术研究所 陈苗海 所洪涛;红外热成像市场高速增长 核心器件成瓶颈[N];中国电子报;2006年
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1 郝平;基于图像灰度的自由曲面重构算法研究[D];大连理工大学;2005年
2 方海燕;非正交系非接触坐标测量机关键技术研究[D];西安理工大学;2005年
3 陈华;成人阴茎整形修复的数字化研究[D];第三军医大学;2007年
4 马玉真;旋转叶片叶尖间隙测量的关键技术研究[D];天津大学;2007年
5 史庆伟;特种脆性材料回转体零件内外表面自动测量系统研究[D];天津大学;2007年
6 唐武生;基于机器视觉技术测量平面参数[D];吉林大学;2009年
7 王生怀;区域表面结构非接触测量与特征评定方法研究[D];华中科技大学;2009年
8 付芸;基于CCD光电式两车相对空间位置测量技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
9 李文煜;非接触气动光学测量方法及实验研究[D];国防科学技术大学;2005年
10 王宝金;热磨机磨盘实际间隙精确测量与主轴运行状态监测的研究[D];南京林业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钱征宇;非接触式高度差测试仪的研制[D];天津大学;2005年
2 刘清勇;三峡转轮叶片测量装置的研制[D];哈尔滨理工大学;2004年
3 李延军;基于图像处理的材积非接触测量系统[D];昆明理工大学;2004年
4 孙宁;应用CCD技术的相对位置非接触测量系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
5 方志强;叶尖定时传感器及叶片振动信号处理技术的研究[D];天津大学;2004年
6 武俊平;汽轮机叶片动态数据采集及分析的实验研究[D];华北电力大学(河北);2004年
7 王薇;分形理论在表面粗糙度非接触测量中的应用[D];吉林大学;2006年
8 刘维;激光非接触测量在码盘安装调试中的应用[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
9 李浩宇;基于线阵CCD的高精度测量系统设计及测隙测径方法研究[D];中南大学;2005年
10 苏波;基于CCD的高精度线径测量系统研究[D];太原理工大学;2003年
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