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《浙江大学》 2005年
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CMOS光栅测量系统研究

汤天瑾  
【摘要】:自上世纪五十年代以来,随着光栅刻划技术和电子技术,以及计算机的发展,计量光栅技术成为一项专门的技术并得到迅速发展。目前计量光栅技术已经比较成熟,光栅长度测量系统已经广泛应用到工业生产和国防的诸多领域。然而随着计量测试技术的发展和实际应用要求的不断提高,更高分辨率和更简便易行的光电位移精密测量装置有了新的市场需求。本文正是从这一需求出发,提出了一种全新的以光谱法为基础以CMOS为图像接收器件的高分辨率测量系统。 光谱法测量系统以物理光学的基本理论作为依据,以CMOS作为光谱图像接收器件,提出了一种全新的细分方法。根据某一级光谱能量在标尺光栅移动一个节距的能量的变化情况,实现高分辨率的细分和测量。论文同时阐述了用计算机处理图像和完成软件细分的测量方法。 论文首先介绍了光栅测量系统的原理,分析了各种测量方法,描述了光电位移精密测量仪器目前的发展状况,展望了今后的发展趋势。重点对光谱法实现高分辨率测量系统研究的硬件组成和软件方法的原理进行了详细阐述。硬件部分包括光源、可调节狭缝、光栅副、图像传感器和图像采集系统等。论文给出了试验采集的结果及理论分析,对实验存在的问题进行了研讨。论文最后介绍了根据CMOS采集到的光栅图像完成软件细分的测量方法,介绍了实验系统的设计,并分析试验数据。实验表明,CMOS测长系统可以达到节距内250细分。 论文也对理论分析的不足、实验中存在的问题以及影响高分辨率高精度的诸多因素做了一些探讨,以供进一步研究和实验参考。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN253

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨春振;白立新;;基于新型光栅传感器的微位移测量[J];传感器与微系统;2012年07期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程开富;CMOS图像传感器及应用[J];半导体光电;2000年S1期
2 赵文伯;CMOS有源象素图象传感器[J];传感器技术;1998年06期
3 王建民,浦昭邦,张华玉,晏磊;图象式绝对码位移测量系统的研究[J];光电工程;2000年04期
4 冯丹琴,盛秋琴,陈凯,贾宝华,韩军;几种常用滤波器的特性[J];光通信技术;2002年01期
5 董莉莉,熊经武,万秋华;光电轴角编码器的发展动态[J];光学精密工程;2000年02期
6 孔智勇,赵红颖,熊文卓,艾华;采用衍射、干涉技术提高光电轴角编码器的测角精度和分辨率[J];光学精密工程;2001年03期
7 苏绍璟,刘辉,吕海宝,王跃科;纳米级位移分辨率双光栅系统的多普勒分析[J];光学精密工程;2003年01期
8 王建民,浦昭邦,刘国栋;提高图像测量系统精度的细分算法的研究[J];光学精密工程;1998年04期
9 崔骥,李怀琼,陈钱;光栅莫尔条纹信号的细分与辩向新技术[J];光学技术;2000年04期
10 浦昭邦,陶卫,张琢;角度测量的光学方法[J];光学技术;2002年02期
【共引文献】
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1 董守愚;;CMOS图象传感器[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年06期
2 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
3 邬红芳;人体尺寸测量CAT及服装CAD系统[J];安徽机电学院学报;2000年04期
4 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
5 景敏;由物像位置关系得出的透镜成像判断方法[J];安康师专学报;2005年05期
6 郝爽;孙红星;;基于DSP的号码图像实时采集系统[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
7 王峰;洪津;乔延利;张冬英;汪震;杨伟峰;;基于CMOS图像传感器的微型偏振成像遥感器研究[J];半导体光电;2007年04期
8 吴永芝;万秋华;刘义生;;编码器光电信号参数的动态提取方法[J];半导体光电;2009年06期
9 王和顺;陈次昌;黄惟公;;提高CCD测量精度的方法研究[J];半导体光电;2010年01期
10 王国雄,王雪洁;用于提高光刻分辨率的光学成像算法的研究[J];半导体技术;2005年09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 金晅宏;戴曙光;穆平安;;汽车传动轴橡胶护套轮廓参数的视觉检测技术研究[A];第十三届全国汽车检测技术年会论文集[C];2009年
3 曹永刚;赵立荣;;光电编码器硬件细分方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
4 许志涛;刘金国;龙科慧;;基于LABVIEW的编码器数据处理系统程序设计[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
5 夏爱利;马彩文;;基于图像处理技术的光斑质心测量方法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 王召煜;李国禄;王海斗;刘金海;徐滨士;康嘉杰;;云纹干涉法测量残余应力的研究进展[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
7 方运涛;董显威;;氧化铝回转窑火焰图像的处理和分割方法[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
8 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
9 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
10 余长明;何平安;杨晋陵;李以赫;;虚拟仪器在光栅精密测角系统偏心调整中的应用[A];2000年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马云;激光超声技术及其在高压声速测量中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 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
3 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
4 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
5 李建威;高速光电探测器频率响应特性测试研究[D];南开大学;2010年
6 刘超;激光光热驱动技术与微型光热驱动机构研究[D];浙江大学;2010年
7 牛爽;全景环带凝视成像光学系统的研究与应用[D];浙江大学;2010年
8 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
9 杨玉芬;基于模糊数学的机械零件表面结构几何特征研究[D];太原理工大学;2011年
10 黄翀;航空场景模拟器的设计与研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄长辉;金属材料断口三维形貌检测与表征分析[D];南昌航空大学;2010年
2 王晶;数字摄影技术在矿山提升设备变形监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 王悦竹;80口径观鸟镜ED光学系统设计[D];长春理工大学;2010年
4 张恩政;基于双频干涉的直线度及其位置测量方法研究[D];浙江理工大学;2010年
5 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
6 林欣堂;基于视觉的大尺寸工件边缘检测及图像拼接技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 金长生;风力发电机偏航控制系统的研究[D];大连理工大学;2010年
8 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
9 李艳霞;千兆以太网接口高速图像采集系统设计[D];大连理工大学;2010年
10 卢米奇;掘进机器人姿态测量系统研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
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1 胡章芳;应俊;;减小光栅传感器测量信号误差的研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年06期
2 梁长垠;光栅传感智能位移测量系统[J];传感器技术;2001年04期
3 阮思旭;庄其仁;于百英;;Boxcar积分器提高光纤光栅传感器解调精度的分析[J];传感器与微系统;2006年12期
4 封建武;;基于FBG光纤监测系统的混凝土桥梁张拉过程监控[J];公路交通科技;2006年08期
5 陈雪峰;余有龙;鲁婷婷;张金涛;刘盛春;;应用光纤光栅传感器监测弹性材料内部应变[J];黑龙江大学自然科学学报;2008年03期
6 余有龙;李德明;张林;;金属管封装光纤光栅温度传感器特性的实验研究[J];黑龙江大学自然科学学报;2011年05期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 段成丽;蒋亚东;魏鸿雁;何应飞;李起栋;;光栅式大应变传感器结构设计与特性研究[J];电子测量与仪器学报;2013年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨晓锋;大棚保温被自动钉扣控制系统的设计与实现[D];河北科技大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程开富;新颖有源象素图象传感器的新进展[J];半导体情报;1999年02期
2 朱苏磊,韩焱;CMOS图像传感器的消噪技术[J];测试技术学报;2000年02期
3 童志义;迈向新世纪的光学光刻[J];电子工业专用设备;1999年03期
4 周崇喜,胡松;光学光刻的现状及未来[J];电子工业专用设备;1999年02期
5 曹向群,黄维实;莫尔技术的现状和展望[J];光电工程;1990年03期
6 郑小平,施红园,陈雯路,费运思,郭奕理,张汉一,周炳琨;利用集成阵列波导光栅实现信道选择[J];光电子·激光;2000年03期
7 耿丽红,曹学东,李雪梅;高分辨力光电轴角编码器分辨力和精度的检测[J];工具技术;1996年09期
8 伍浩成;电调谐液晶滤光片及其在光纤通信中的应用[J];光通信技术;1999年02期
9 曹振夫;;小型绝对式矩阵编码器[J];光学机械;1985年05期
10 樊叔维;任意槽形光栅衍射特性的矢量理论分析与计算[J];光学精密工程;2000年01期
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1 陈柏成;微机细分控制[J];机械与电子;2001年02期
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3 安连祥;何晓蕊;;基于GAL22V10的光栅尺接口模块[J];电加工与模具;2008年03期
4 ;长春光机所在国内率先实现单码道绝对式光栅尺关键技术突破[J];光机电信息;2009年11期
5 郭兴;;加工中心加工尺寸偏移设备侧检查清单[J];设备管理与维修;2010年04期
6 郭兴;;数控加工中心双Mark回参考点[J];金属加工(冷加工);2010年13期
7 钟辉;梁海波;;带距离码增量光栅尺回参考点原理及参数设置[J];设备管理与维修;2011年04期
8 ;海德汉紧盯设备制造商需求[J];集成电路应用;2007年Z2期
9 闫如胜;马修水;李桂华;应仲阳;;光栅尺纳米测量技术研究及其发展[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年01期
10 刘泊;程添;覃思勇;卢俊龙;;光栅传感器信号细分中绝对值电路的设计[J];电子设计工程;2011年11期
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1 张秋鄂;孙信伟;;工件几何尺寸自动测量系统[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
2 杨宁;王恒坤;;一种光电式微位移测量装置[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
3 连华;曹向群;;实验测试用的光栅设计与制造[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
4 刘鸣;马超;;基于单片机的光栅位移测量[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
5 李志勇;梁瑞容;马晓兵;郭书兵;李震杰;候静强;;线性光栅尺在轧辊磨床上的应用及维修[A];2006年河北省轧钢技术与学术年会论文集(下册)[C];2006年
6 苏美中;;海德汉LS704型光栅尺读数头故障分析[A];北京机械工程学会2008年优秀论文集[C];2008年
7 苏美中;;海德汉LS704型光栅尺读数头故障分析[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
8 苏美中;;海德汉LS704型光栅尺读数头故障分析[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年
9 郑振华;郭庆;胡锦泉;;插补算法在二维数控平台中的应用[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(二)[C];2009年
10 邓树光;;硅光电池在数控机床的光栅检测位移中的应用[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 姜楠 遥远;绝对式光栅尺研制获重大突破[N];吉林日报;2011年
2 山东 申世忠;DRO-2M型数显光栅尺X轴不计数的修理[N];电子报;2009年
3 本报记者 严曼青;致力于计量科学的进步 海德汉向中国馈赠精品[N];机电商报;2006年
4 本报记者 韩雪洁;行业龙头“掌舵人”[N];吉林日报;2008年
5 本报记者 王鲲;专业、专心、专注:海德汉的核心竞争力[N];机电商报;2007年
6 山西 王功胜;检测元件造成的数控机床故障[N];电子报;2008年
7 韩雪洁;希望之源[N];吉林日报;2007年
8 徐向阳;数显行业发展空间有多大?[N];中国工业报;2004年
9 本报记者 严曼青;世界测量系统生产巨头落户中国 “德国精良制造”力求本地化[N];机电商报;2005年
10 本报记者 杨红英;十年精耕 海德汉在中国赢得尊重与市场[N];中国工业报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李朝阳;变线距光栅单色器设计及关键技术[D];中国科学技术大学;2014年
2 杨雷;激光微加工系统中若干关键技术的研究[D];郑州大学;2003年
3 金一;机刻光栅制造系统结构特性与精度控制研究[D];中国科学技术大学;2013年
4 刘廷霞;光电跟踪系统复合轴伺服控制技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
5 节德刚;宏/微驱动高速高精度定位系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 曹涌;基于束流的准直系统研制及相关研究[D];中国科学技术大学;2007年
7 熊木地;大行程亚微米精度激光直写设备定位技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
8 郭雨梅;莫尔条纹细分理论及其在磨床测控系统中的应用研究[D];沈阳工业大学;2009年
9 石磊;大尺寸衍射光栅的制造[D];清华大学;2011年
10 刘力双;电子摄像式刀具预调测量仪的研究[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈毛安;基于虚拟仪器的智能高度测试系统[D];南京理工大学;2002年
2 许百丽;基于DSP的数控精密激光打孔三维平台电控系统的设计[D];长春理工大学;2007年
3 于晓辉;基于DSP的车轮毂跳动测量机的测控系统设计[D];长春理工大学;2008年
4 李雪丽;高精度形状测量仪测控系统硬件研究[D];中原工学院;2011年
5 王磊;高温材料试验机测量控制系统[D];长春理工大学;2013年
6 王兴日;气缸密封垫参数测量系统研究[D];长春理工大学;2014年
7 郭建正;基于光栅尺反馈的高精度二维运动转台研究[D];北方工业大学;2013年
8 郭涛;一种新型光栅位移传感器的研究[D];吉林大学;2014年
9 黄晋卿;光谱光栅仪中高精度快速波长扫描方法的研究[D];上海交通大学;2010年
10 彭琅;一种光栅尺细分技术的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2011年
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