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《吉林大学》 2011年
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激光位移传感器输出特性分析及应用

李演楷  
【摘要】:光学精密测量相比传统的测量方式具有非接触性、高灵敏度、高精度及快速与实时性等优点,在科学研究、工业生产、空间技术、国防等领域得到了广泛应用,是一种非常先进的测量技术。基于三角测量法的激光位移传感器近年来得到了快速发展,在零件的尺寸测量,三维轮廓测量,产品质量检测等领域极大的提高了测量效率和精度。利用激光位移传感器对零件进行非接触式测量是光学精密测量领域的重要研究内容,其采用激光三角法测量原理:测量系统发出的激光束经过聚焦后照射到被测物体表面,经漫反射后光线由成像透镜成像到光敏元件接受面上,通过光电转换器转换为电信号,电信号的输出大小仅与被测点的位置有关,当测点高度发生变化,像点位置随之改变,引起传感器输出信号发生变化。 激光三角位移传感器测量零件时受零件表面特性:表面粗糙度、表面颜色、表面倾斜角等影响较大,测量之前对各种影响因素进行实验研究,分析其对测量精度的影响规律。测量盘形凸轮廓线时以测量角最小原则合理的布置激光位移传感器,通过计算确定传感器的安装位置及角度。 本文的主要工作如下: 1.根据被测物体表面的不同特性,对激光位移传感器进行了实验研究,重点分析了被测物体表面粗糙度、倾斜角、表面曲率等对测量结果的影响规律,并找出相应的措施减少测量误差。 2.建立盘形凸轮廓线测量模型,对激光位移传感器的安装位置和角度进行精确计算,通过模拟分析了测量盘形凸轮廓线的可行性,对传感器测量值和凸轮廓线参数之间的关系进行了推理,最后完成静态测量实验及数据处理。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP212

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈龙;;薄壁型钢表面三维形貌测量系统的研制[J];机械工程与自动化;2013年03期
2 孙浩;薛丹丹;韩焱;;基于小孔光学系统与面阵CCD的激光位移传感器系统设计[J];应用光学;2012年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 陈龙;薄壁型钢几何缺陷测量系统研制及试验研究[D];南京理工大学;2013年
2 连宇;ELID磨削砂轮表面氧化膜厚度动态测量[D];西安工业大学;2013年
3 王艳红;电能表周转箱自动装车系统的设计与实现[D];山东大学;2013年
4 唐茂盛;基于Q系列PLC的钢轨精磨机垂直伺服控制系统设计[D];西南交通大学;2013年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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8 张晓东;基于线阵CCD的物体表面形状检测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘晨;费业泰;卢荣胜;张勇斌;陈晓怀;;主动三维视觉传感技术的研究[J];半导体光电;2006年05期
2 房建成,祝世平,周锐,俞文伯,申功勋;太阳帆板平面度测量系统[J];北京航空航天大学学报;2000年02期
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4 廖志锋;;逆向工程中数据测量的误差分析[J];才智;2011年14期
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9 郭亚丽;韩焱;;圆柱工件同轴度非接触测量方法[J];传感器与微系统;2009年01期
10 张伟娜;王云献;;双光路激光视觉传感器的设计[J];传感器与微系统;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 冯娟;陈丁;续伯钦;;物体形状对激光位移测量精度影响的研究[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
4 何平安;何中圣;;薄板厚度高精度检测方法研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
5 张旭东;任溯;高隽;;用于位移测量的嵌入式圆环快速标定算法[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
6 凌虎;张旭东;胡良梅;高隽;;嵌入式旋转对称三角测量传感器硬件设计[A];中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C];2009年
7 程晨;高隽;张旭东;;基于旋转对称激光三角传感器的图像采集平台[A];中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C];2009年
8 黄战华;刘淼;张伊馨;蔡怀宇;张以谟;;高速运动目标的光电精密测速系统误差分析[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
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10 王晓嘉;高隽;王磊;;激光三角法综述[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙杨勇;粗集料表面微观构造分形性质探讨与沥青路面抗滑性能关系研究[D];华南理工大学;2010年
2 胡亮;基于边界法向磁通密度逐点测量的无旋磁场重构方法及其应用[D];浙江大学;2010年
3 赵辉煌;SMT焊点图像处理及焊点三维质量信息提取技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 马吉权;基于图像表面视觉恢复技术的焊点质量检测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 安毅;三维点云数据的几何特性估算与特征识别[D];大连理工大学;2011年
6 周鹏;碳纤维复合材料工件切削表面粗糙度测量与评定方法研究[D];大连理工大学;2011年
7 黄梅珍;位置敏感探测器的研究[D];浙江大学;2001年
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9 王永红;基于全场并行共焦的检测技术与系统研究[D];合肥工业大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵经伦;激光加工光学定位方法研究[D];长春理工大学;2010年
2 李旷野;基于PSD的高精度位移传感器的研究[D];长春理工大学;2010年
3 邹国伟;圆柱滚子激光测量分选机设计及有限元分析[D];大连理工大学;2010年
4 于双;彩色梯形相移强度比三维测量方法[D];哈尔滨理工大学;2010年
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6 佟岩;螺纹多参数的非接触检测技术研究[D];电子科技大学;2010年
7 邵泉钢;弱透光环境下微构件机器视觉检测关键技术研究[D];浙江大学;2011年
8 王金娜;激光位移传感器研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 任凯;塔式太阳能定日镜定日精度在线测量技术研究[D];北方工业大学;2010年
10 江育民;线阵CCD细分方法的研究[D];西华大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 关佳亮,范晋伟,马春敏;ELID磨削技术在硬脆材料精密超精密加工中的应用[J];北京工业大学学报;2001年04期
2 刘佳畅;;浅谈变频控制柜设计安装规范[J];变频器世界;2008年06期
3 张志;;PLC伺服电机和触摸屏在控制系统中的应用[J];包装与食品机械;2007年05期
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5 朱万彬;钟俊;莫仁芸;;激光位移传感器在角度测量中的应用[J];传感器与微系统;2010年06期
6 王玉婵;严清波;袁耿彪;;核能应用中核辐射与核安全的探讨[J];重庆医学;2011年27期
7 陈烁华;冯桑;;倒车辅助系统的技术发展[J];城市车辆;2009年10期
8 吕勇波;郑连纲;杨宇;;反应堆压力容器密封分析方法及应用[J];东方电气评论;2010年02期
9 梁剑雄,邓水先;高可靠性的PLC控制系统的设计[J];电气应用;2005年09期
10 赵德龙;娜仁莎;李振军;;浅谈西门子SINAMICS G120系列变频器及应用[J];电气传动;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李海燕;多功能共焦表面测量系统研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 张士雄;数控机床用高性能交流伺服驱动控制技术研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙冶;基于激光位移传感器的工件角度测量系统的研究[D];长春理工大学;2010年
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3 杨贤贵;水泥自动包装堆垛与装车系统开发与研究[D];武汉理工大学;2011年
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6 侯伟斌;汽缸垫冲压件二维形貌检测仪设计[D];长春理工大学;2011年
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8 高航;自动垂直泊车方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
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10 金振逸;水面浮动平台实时稳定技术研究[D];南京理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 危长明,陈迪平,王镇道,陈永洁;一种新型900MHz CMOS低噪声放大器的设计[J];半导体技术;2004年01期
2 范剑英,于晓洋,刘泊,许万里;三维视觉传感技术进展[J];兵工自动化;2000年02期
3 黄骝,张少军,李延廷;激光光束的空间整形理论基础及发展展望[J];北京工业大学学报;2002年02期
4 卢湖川,卢渝斌,杨光;基于CCD的火车轮对智能测量系统[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期
5 郭杰荣;三阶有源滤波器的设计[J];常德师范学院学报(自然科学版);1999年04期
6 白宝兴,马宏;火炮身管内膛直线度无损检测系统[J];长春理工大学学报;2002年02期
7 王晓东,赵杰,蔡鹤皋;一种新型激光测距传感器的设计与分析[J];传感器技术;1994年06期
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9 程继伟,巩马理,贾维溥,刘兴占,闫平,张海涛;位置敏感探测器在转角测量中的应用[J];传感器技术;2002年10期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨东明;凸轮机构反求设计、误差分析及检测方法的研究[D];昆明理工大学;2002年
2 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
3 高江红;盘形凸轮机构专家系统的设计与研究[D];东南大学;2004年
4 黎明;三维激光测量技术及应用研究[D];浙江大学;2005年
5 张艳峰;基于立体视觉的不规则物体的三维重建[D];大连理工大学;2005年
6 王萍;反求工程中复杂曲面测量方法的研究[D];四川大学;2005年
7 李亚标;角度及凸轮参数综合测试技术的研究[D];天津大学;2005年
8 韩强;基于表面补光与前沿触发的激光位移传感器的研究[D];北京交通大学;2007年
9 李井泉;激光打标质量的机器视觉分析[D];长春理工大学;2008年
10 王香菊;基于中值滤波和小波变换的图像去噪方法研究[D];西安科技大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 匡萃方,冯俊艳,李永怀,刘斌,周卫东,安鑫;提高激光位移传感器精度的新方法[J];计量技术;2004年10期
2 王以忠,张大卫,来新民,黄田;线性激光位移传感器的结构优化设计[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);1999年01期
3 程志军,陈敏贤;电梯间隙激光测量系统[J];计算机测量与控制;2003年08期
4 邵毅全;激光位移传感器检测轴承故障的研究[J];激光杂志;2004年06期
5 来新民,王以忠,曾子平,黄田,张大卫;激光位移传感器的计算机辅助设计和实验验证[J];计量学报;1998年04期
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9 朱万彬;;激光位移传感器在物体表面形状测量中的应用[J];光机电信息;2010年10期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗钧;宋信玉;;基于BP神经网络的激光位移传感器误差补偿[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
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3 曲锋;朱万彬;王健;曹洪超;王勋;;基于LabVIEW的圆弧椭圆度检测系统实现[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
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5 桂苗苗;王培铭;刘斯凤;龚明子;蔡振哲;;聚合物对水泥砂浆塑性自由收缩量的影响[A];商品砂浆的科学与技术[C];2011年
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8 盛德恩;;航空发动机转子试验技术与设备[A];第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编(大会报告)[C];2010年
9 李小超;王永学;李广伟;;海底管线涡激振动实验方法探讨[A];2009年度海洋工程学术会议论文集(上册)[C];2009年
10 张泽;崔龙;黄海;;基于实时Linux的Stewart主动隔振平台控制器设计及实验[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者 涂露芳;日行五千里 夜检仨小时[N];北京日报;2011年
2 包亦望 刘小根 中国建筑材料科学研究总院;中空玻璃强度与刚度分析及失效预测[N];中国建材报;2010年
3 本报记者 徐建华;高铁“保护神”上岗[N];中国质量报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于雷;盐雾沉降率高精度测量技术研究[D];长春理工大学;2014年
2 张文昌;Delta高速并联机器人视觉控制技术及视觉标定技术研究[D];天津大学;2012年
3 张小俭;柔性结构铣削时滞工艺系统的稳定性理论与实验研究[D];华中科技大学;2012年
4 魏浩东;硬盘加载与卸载及冲击过程中的动力学和摩擦学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 嵇佳斌;纳米压痕/划痕测试装置的设计与试验研究[D];吉林大学;2010年
6 方舟;非锚固圆柱形储液罐地震模拟及提离响应实验研究[D];浙江大学;2012年
7 孟翔飞;武器身管寿命预测模型及内膛参数综合检测系统研究[D];南京理工大学;2013年
8 李善军;自走式双轨道果园运输机驱动轮对特性分析与试验研究[D];华中农业大学;2012年
9 苏玉东;ICPF智能材料驱动的仿生微型机器鱼的研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 韩青;人工心脏液力悬浮支承结构设计及其血液相容性研究[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄睿;激光位移传感器及输出特性的研究[D];北京交通大学;2010年
2 孙冶;基于激光位移传感器的工件角度测量系统的研究[D];长春理工大学;2010年
3 李演楷;激光位移传感器输出特性分析及应用[D];吉林大学;2011年
4 王金娜;激光位移传感器研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 刘红光;针对于激光位移传感器的无线通信系统的设计[D];天津大学;2012年
6 马龙深;列车车轮直径在轨动态检测技术研究[D];长春理工大学;2014年
7 程小红;钢轨焊接接头平直度检测仪研制[D];西南交通大学;2010年
8 崔唯佳;高精度内径测量系统的研究与设计[D];中北大学;2013年
9 莫仁芸;基于PSD的激光位移传感器的研制[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
10 梁功涛;基于FPGA的一维激光位移传感器的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
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