一种宽频带振动校准外差激光干涉法及其测量装置

    公开(公告)号:CN117213619A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311180373.7

    申请日:2023-09-13

    Abstract: 本发明公开了一种宽频带振动校准外差激光干涉法,首先利用振动台为被测加速度计提供宽频范围内特定幅值的振动激励,并利用外差激光干涉仪测量AUT的激励加速度;其次通过两种相同类型的模拟混频器和低通滤波器分别将原始激光干扰信号和参考信号变换为低载频干扰信号和低频参考信号;然后利用数据采集卡同时采集变换后的干扰信号、参考信号以及AUT的输出信号,并对其进行处理得到AUT的激励加速度;最后通过计算激励加速度和输出信号的幅值和初始相位,确定AUT的灵敏度幅值和相位。本方法具有低成本、灵活、高效、简单等优势,可实现宽频范围内加速度计的灵敏度幅值和相位的测量,并显著消除额外的相位延迟,提高在高频下的灵敏度相位校准精度。

    一种基于Stewart平台的惯性测量单元校准方法

    公开(公告)号:CN114459502A

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202111553099.4

    申请日:2021-12-17

    Abstract: 本发明公开了一种基于Stewart平台的惯性测量单元校准方法,将由三轴向加速度传感器和三轴向角度传感器构成的惯性测量单元紧固于Stewart平台的动平面中心位置;通过控制Stewart平台分别沿X、Y及Z三个方向产生不同频率和幅值的直线振动,为三轴向加速度传感器提供激励加速度;控制Stewart平台分别绕X、Y及Z三个方向产生不同频率和幅值的角振动,为三轴向角度传感器提供激励角度。利用数据采集设备采集惯性测量单元的输出信号,并进行信号处理;结合机器视觉方法测量的激励信号与数据采集设备采集的输出信号处理结果实现基于Stewart平台的惯性测量单元校准。相比于现有的方法,该方法无需多次重复安装惯性测量单元即可完成校准,具有灵活、简单、高效等优势。

    一种基于单目视觉的角速率与角加速度测量方法

    公开(公告)号:CN114088088A

    公开(公告)日:2022-02-25

    申请号:CN202111348903.5

    申请日:2021-11-15

    Abstract: 本发明公开了一种基于单目视觉的角速率与角加速度测量方法,该方法主要包括:首先,利用采集与成像设备获取紧固于旋转运动发生装置工作台面的特征标志运动序列图像;其次,采用模板匹配方法确定特征标志运动序列图像上仅包含运动特征的感兴趣区域,并通过具有不同尺寸的圆形模板与标志图像循环匹配确定不同拍摄距离与旋转位置采集图像的感兴趣区域;然后,使用直线分段检测方法实现感兴趣区域内的特征直线边缘亚像素提取,并通过边缘点数的约束只保留运动方向上的直线边缘;最后,利用提取的运动方向直线边缘解算旋转运动的角速率与角加速度。

    一种基于单目视觉的平面运动位移及轨迹测量方法

    公开(公告)号:CN112444233A

    公开(公告)日:2021-03-05

    申请号:CN202011139972.0

    申请日:2020-10-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于单目视觉的平面运动位移及轨迹测量方法,该方法主要包括:首先利用摄像机采集紧固于被测运动平面上的高对比度特征标志运动序列图像;其次通过亚像素边缘检测方法提取序列图像在X与Y方向的直线运动特征边缘亚像素坐标点,并将亚像素坐标点转换为对应的世界坐标点;然后基于最小二乘原理拟合特征边缘的世界坐标获得相应的边缘直线,实现X与Y方向运动位移的解耦测量;最后利用测量的X与Y方向运动位移获得运动平面的轨迹。相比于现有的测量方法,本方法具有非接触、低成本、灵活、高效、简单等优势,可实现高精度的平面运动位移及轨迹测量,且有利于机器视觉平面运动测量及六自由度运动测量的动态校准与溯源。

    一种高精度的外差式激光振动校准灵敏度相位测量方法

    公开(公告)号:CN106895904B

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201611164668.5

    申请日:2016-12-16

    Abstract: 本发明公开了一种高精度的外差式激光振动校准灵敏度相位测量方法,本方法主要包括:利用高分辨率示波器(HDO)与PUSAM实现模拟混频器与低通滤波器的时间延时测量;基于PUSAM与模拟混频器及低通滤波器实现数据采集卡的时间延时测量;基于PUSAM实现外差式激光多普勒信号的解调得到振动信号初相与基于SAM实现被校传感器及测量仪输出信号的初相测量;最后依据数据采集卡的时间延时修正被测振动信号的初相,实现被校振动传感器及测量仪的灵敏度相位测量。相比于现有的灵敏度相位测量方法,本方法考虑数据采集卡的时间延时对于振动灵敏度相位校准引入的相位延时,有效提高了灵敏度相位的测量精度。

    一种用于ADC相频响应测试的方法

    公开(公告)号:CN108061820B

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201711426319.0

    申请日:2017-12-26

    Abstract: 本发明公开了一种用于ADC相频响应测试的方法,包括:基于高分辨率示波器(HDO)与相位展开正弦逼近法(PUSAM)测量模拟混频器与低通滤波器(MLPF)对特定载波频率窄带宽调频(FM)信号的降频转换时间延时;基于Nyquist采样定理与带通采样定理及保护带宽确定ADC采集FM信号所需的有效采样频率,以确保采集FM信号的有效频谱排列;ADC以有效采样频率同时采集模拟MLPF降频转换前后的高、低载波频率FM信号,基于PUSAM实现采集FM信号的解调,利用测量的模拟MLPF降频转换时间延时修正低载波频率FM信号的调制信号初相,通过修正后两FM信号的调制信号初相计算ADC在高载波频率的相频响应。本发明能够准确、快速的实现ADC相频响应测试,具有测试过程简单、频率范围宽、频率可高于ADC最大采样频率、多通道同时测试的优势。

    一种基于视觉的高精度旋转角度测量方法

    公开(公告)号:CN110672040A

    公开(公告)日:2020-01-10

    申请号:CN201910907698.8

    申请日:2019-09-24

    Abstract: 本发明公开了一种基于视觉的高精度旋转角度测量方法,该测量方法包括:采用一种由四个圆形包络矩形的特征标志,该特征标志紧固于转台的旋转面,其与旋转面具有相同的旋转角度;基于模板匹配确定图像的感兴趣区域ROI,消除图像背景相似边缘对特征标志中矩形边缘检测影响;然后基于Zernike矩的亚像素边缘检测方法实现矩形长边缘的高精度提取,得到矩形两条长边缘的亚像素坐标;基于最小二乘拟合法拟合这两条长边缘的亚像素坐标,得到对应的拟合边缘直线并计算这两条直线斜率的均值,利用两斜率均值的反正切三角函数解算旋转位置相对于基准位置的旋转角度。本发明方法解决了现有旋转角度测量方法存在的测量精度有限、过程繁琐、系统复杂等问题。

    基于带通采样的外差式激光测振方法

    公开(公告)号:CN106595841B

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201611164666.6

    申请日:2016-12-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于带通采样的外差式激光测振方法,该方法包括基于带通采样定理确定避免采集后外差式激光多普勒信号频谱混叠的不同整数m对应的有效采样频率段;通过带通采样保护带宽保证足够的工程裕量,避免实际激光多普勒信号的频谱混叠;提出一种基于带通采样的最佳采样频率自动选择方法,以确定外差式激光多普勒信号的最佳采样频率;最后基于相位展开正弦逼近法(PUSAM)实现已采集外差式激光多普勒信号的解调。本发明在有效保证高精度振动测量的前提下,具有所需采样频率低、采集数据量小、实时性好、不存在相位延时的特点。本发明方法有效解决了传统外差式激光测振方法对于外差式激光测振存在所需采样频率高或相位延时的不足。

    一种基于单目视觉的低频振动校准方法

    公开(公告)号:CN109632085A

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201811631352.1

    申请日:2018-12-29

    CPC classification number: G01H17/00 G01V13/00

    Abstract: 本发明公开了一种基于单目视觉的低频振动校准方法,利用具有径向畸变的非线性摄像机模型实现高精度的摄像机标定;提出一种有效的图像增强方法实现不同运动方向模糊图像的增强,以保证增强边缘的位置精度;然后基于Zernike矩的亚像素边缘检测方法实现增强序列图像的高精度特征边缘提取;基于视觉测量模型测量特征边缘的空间运动位移,利用同步采集的低频振动传感器及低频振动测量仪的输出电压信号实现低频振动校准。本方法在有效保证校准精度的前提下,可稳定、可靠、快速的实现低频振动校准。本方法解决了现有低频振动校准方法对于低频振动传感器及测量仪存在校准精度有限、过程繁琐、系统复杂,不适用于宽频率范围校准的不足。

    两分量重力场法加速度计动态校准装置

    公开(公告)号:CN109613303A

    公开(公告)日:2019-04-12

    申请号:CN201811633852.9

    申请日:2018-12-29

    Abstract: 本发明公开了两分量重力场法低频加速度计动态校准装置,双轴转台为被校低频加速度计提供峰值为当地重力加速度的激励信号;运动控制卡用于双轴转台的实际运动信号的采集和位置反馈控制;伺服驱动器及编码器用于双轴转台电机驱动及速度反馈控制;靶标和铅锤用于被校低频加速度计在双轴转台回零位置时灵敏轴方向与地球重力场方向的夹角检测;成像及图像采集设备用于采集靶标与铅锤线的图像;数据采集卡用于被校加速度计输出电压信号的采集;数据处理及显示设备用于处理采集的输出电压信号及双轴转台的实际运动信号,以实现动态校准。本发明成本低、可实现自动校准、精度高,可有效满足不同类型的低频加速度计的校准。

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