基于构造运动光场的高精度直线时栅位移传感器研究
| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 精密位移测量的研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 光栅直线位移传感器研究现状与分析 | 第12-17页 |
| 1.3 时栅位移传感器的研究现状 | 第17-19页 |
| 1.4 本文来源和意义 | 第19-20页 |
| 1.5 本文研究主要内容 | 第20-21页 |
| 2 运动光场匀速扫描的传感理论研究 | 第21-33页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 位移测量的数学模型分析 | 第21-24页 |
| 2.2.1 传统测量位移的两种数学模型 | 第21-22页 |
| 2.2.2 时栅位移测量的数学模型 | 第22-24页 |
| 2.3 光学位移测量的特征分析 | 第24-28页 |
| 2.3.1 利用光的匀速运动实现测量 | 第24-26页 |
| 2.3.2 利用光的波动性实现测量 | 第26-27页 |
| 2.3.3 特征分析 | 第27-28页 |
| 2.4 运动光场匀速扫描测量原理分析 | 第28-32页 |
| 2.4.1 自然行波与构造行波 | 第28-30页 |
| 2.4.2 构造运动光场的测量原理 | 第30-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 构造运动光场产生方案及原理验证 | 第33-49页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 构造运动光场产生机理研究 | 第33-38页 |
| 3.2.1 运动磁场到运动光场的思考 | 第33-34页 |
| 3.2.2 运动光场产生机理分析 | 第34-37页 |
| 3.2.3 时间量与空间量的相互转换 | 第37-38页 |
| 3.3 基于单栅式时栅的原理验证 | 第38-47页 |
| 3.3.1 系统结构设计 | 第38-40页 |
| 3.3.2 含谐波分量的测量原理分析 | 第40-42页 |
| 3.3.3 系统框图 | 第42-43页 |
| 3.3.4 实验与分析 | 第43-46页 |
| 3.3.5 实验总结 | 第46-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 4 高精度运动光场的产生及控制 | 第49-83页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 两种传感器结构设计 | 第49-53页 |
| 4.2.1 四相透光式时栅结构设计 | 第49-50页 |
| 4.2.2 三相差动透光式时栅结构设计 | 第50-51页 |
| 4.2.3 传感器样机结构设计 | 第51-52页 |
| 4.2.4 测量原理框图 | 第52-53页 |
| 4.3 光源的设计与制作 | 第53-67页 |
| 4.3.1 线性光源的特性分析 | 第53-55页 |
| 4.3.2 光源设计及仿真 | 第55-64页 |
| 4.3.3 光源的制作 | 第64-67页 |
| 4.4 交变光场激励与光电采集电路设计 | 第67-76页 |
| 4.4.1 交变光场驱动电路的设计 | 第67-72页 |
| 4.4.2 光电接收模块设计 | 第72-76页 |
| 4.5 高精度运动光场性能测试 | 第76-82页 |
| 4.5.1 四相交变光场性能测试 | 第76-78页 |
| 4.5.2 四相运动光场性能测试 | 第78-80页 |
| 4.5.3 三相差动交变光场性能测试 | 第80页 |
| 4.5.4 三相差动运动光场性能测试 | 第80-81页 |
| 4.5.5 两种结构运动光场性能对比 | 第81-82页 |
| 4.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 5 测试系统设计及实验研究 | 第83-117页 |
| 5.1 引言 | 第83页 |
| 5.2 实验系统设计 | 第83-90页 |
| 5.2.1 实验平台搭建 | 第83-85页 |
| 5.2.2 测试系统硬件设计 | 第85-87页 |
| 5.2.3 测试系统软件设计 | 第87-90页 |
| 5.3 实验数据采集 | 第90-92页 |
| 5.3.1 实验数据采集系统 | 第90页 |
| 5.3.2 四相透光式时栅数据采集 | 第90-91页 |
| 5.3.3 三相差动透光式时栅数据采集 | 第91-92页 |
| 5.4 误差分析与修正 | 第92-110页 |
| 5.4.1 测量模型 | 第92-94页 |
| 5.4.2 测量系统误差源分析 | 第94-105页 |
| 5.4.3 误差修正 | 第105-110页 |
| 5.5 传感器性能测试 | 第110-116页 |
| 5.5.1 两种传感器的稳定性对比试验 | 第110-113页 |
| 5.5.2 四相透光式时栅精度实验 | 第113-114页 |
| 5.5.3 三相差动透光式时栅精度实验 | 第114-115页 |
| 5.5.4 两种时栅传感器对比分析 | 第115-116页 |
| 5.6 本章小结 | 第116-117页 |
| 6 总结与展望 | 第117-119页 |
| 6.1 总结 | 第117-118页 |
| 6.2 展望 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-129页 |
| 附录 | 第129页 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第129页 |
| B. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第129页 |
