1 长安大学 现代工程训练中心, 陕西 西安 710064
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
3 中国科学院大学, 北京 100049
提出了基于动态门限的幅度调制空间相干光通信(IM/CD)系统。与传统的幅度调制/直接检测(IM/DD)光通信系统相比, 我们提出的系统无需瞬时信道状态信息(CSI)和大气湍流模型的概率密度函数(pdf)就可以实现对信号的高精度检测, 与此同时该系统能通过提高本振激光器的功率来获取更好的误码率(BER)性能。此外, 本文还推导了该系统平均误码率的表达式。仿真实验表明, 当本振激光器和发射信号的归一化幅度为1、平均误码率为10-9时, 该系统在归一化大气闪烁标准差σ=0.25、归一化相位噪声标准差σφ=0.07的对数正态湍流信道条件下, 与理想的自适应探测门限光通信系统相比, 其信噪比性能损失仅为1.4 dB。
自由空间光通信 动态门限 相干探测 free-space optical communications dynamic detection threshold coherent detection
河南师范大学物理与材料科学学院, 河南 新乡 453007
基于分振幅法激光偏振态检测原理,设计了一个新的激光偏振态动态检测系统。 使入射激光进入三组能对光束偏振方向进行改变的光路:偏振分束镜,半波片与偏振分束镜, 偏振波片与偏振分束镜。探测出射光束的光强功率值,在Labview自定义坐标系中展示待测激光偏振态。 检测结果表明线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光的偏振态分别为纺锤形、圆形、椭圆形;随着入射激光 偏振态的改变,检测结果会发生动态变化。
激光物理 偏振态检测 分振幅 动态检测 laser physics polarization detection division-of-amplitude dynamic detection Labview Labview
齐齐哈尔大学 计算机与控制工程学院, 黑龙江 齐齐哈尔 161006
为使仅适用于静态测量的空间相移剪切散斑干涉系统可用于物体变形的动态测量,在对传统剪切散斑干涉系统加以改进的基础上,提出一种物体变形动态检测方法。将检测系统中的压电陶瓷控制器用参考镜代替,减少了物理装置控制与执行的时间。对于物体发生变形的同一状态,仅需采集一幅干涉图像即可满足后期计算,加以二维连续小波滤波和最小二乘相位解包算法,能满足物体变形动态在线检测的需求。理论和实测实验表明,该方法能快速可靠地检测出物体动态形变,整个系统的最大误差范围在-1.5 rad~1.5 rad之间,整个检测过程最大误差百分比为6.4%,有较高的精度和实用性,为新型剪切散斑干涉测量系统的改进和设计提供参考。
光学测量 变形检测 动态检测 剪切散斑 optical measurement deformation detection dynamic detection shearography
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
为了实现对光电编码器在动态状态下的误码检测, 提高批量生产时对光电编码器的误码检测速度, 设计了光电编码器动态误码检测系统。首先, 对光电编码器误码产生原因进行了分析, 并对光电编码器误码进行特征识别。其次, 针对光电编码器误码的特征, 采用微分方法对光电编码器进行动态误码检测。然后, 搭建了光电编码器动态误码检测系统, 设计了软硬件电路。最后, 对所设计光电编码器动态误码检测系统进行实验验证。实验表明: 所设计的动态误码检测系统能够实现对0~8 r/s转速下光电编码器的误码检测, 检测结果直观、准确。检测系统极大的提高了批量生产光电编码器时的检验速度。
光电编码器 误码 动态检测 USB传输 photoelectric encoder code error dynamic detection USB transmission 红外与激光工程
2016, 45(9): 0917002
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院大学, 北京100049
光电编码器是以高精度计量光栅为检测元件的高精度数字化测角设备, 在当代自动化领域应用广泛。为深入研究光电编码器故障诊断方法, 提高诊断效率, 本文首先介绍了光电编码器分类、工作原理; 其次, 介绍了国内外光电编码器故障诊断关键技术现状, 对具有代表性的故障诊断技术进行了分析与比较, 总结了各诊断方法的优缺点; 最后, 对光电编码器诊断技术进行了展望, 揭示了其诊断方法向自动化、便携化、动态检测、多技术融合和故障预测方向发展的趋势。
光电编码器 故障诊断 测角设备 动态检测 photoelectric encoder fault diagnosis angle-measuring device dynamic detection
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
在编码器动态特性检测中, 角度基准的快速反应和精度直接影响着动态特性检测装置的准确性。为实现角度基准的快速响应, 提高基准编码器的测角精度, 本文设计了高精度快速细分角度基准编码器。首先, 通过对目前角度基准不足对编码器动态特性检测影响的分析, 得出动态检测精度主要受基准编码器的数据处理延时影响。其次, 通过对基准编码器结构、细分电路、处理电路等的设计, 完成了23位高实时性角度基准编码器的制作。最后, 为提高检测精度, 利用RBF神经网络对角度基准进行误差补偿。所设计的角度基准编码器分辨率达到0.15″, 并且可以在10 r/s速度时, 保证逐分辨率输出。经过测量, 补偿前基准编码器的精度为1.30″, 补偿后的基准编码器误差峰峰值不超过2.5″, 精度优于0.6″。高精度、高实时性角度基准编码器的研制, 提高了编码器动态特性检测系统的检测精度, 为研究编码器动态特性提供了基础。
动态检测 角度基准 快速细分 高精度 误差补偿 dynamic detection angle reference fast subdivision high precision error compensation
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
为了提高光电编码器动态检测技术的稳速精度, 设计了基于永磁无刷直流电机的转台驱动系统。分析了动态检测转台工作时速度波动对编码器角度误差的影响; 结合空间矢量法建立无刷电机三相绕组的力矩合成模型, 使合成力矩在空间内任意位置幅值相同; 最后加入PI控制器, 并利用DSP+CPLD设计了驱动电路, 以保证电机匀速转动, 并可模拟编码器在实际应用中的各种转动方式。实验结果表明: 设计的编码器动态检测转台驱动系统在高、低速转动时都能保持恒定的转矩输出, 系统稳速精度高, 稳态误差小于±1 (°)/s。另外, 转台驱动系统转动稳定, 有效降低了速度波动对编码器误差检测的影响, 满足光电编码器动态检测的要求。
光电编码器 动态检测转台 无刷直流电机 PI控制 空间矢量合成 photoelectric encoder dynamic detection equipment brushless DC motor PI controller space-vector combination
1 中国科学院 国家天文台 南京天文光学技术研究所, 江苏 南京 210042
2 中国科学院 南京天文光学技术研究所 天文光学技术重点实验室, 江苏 南京 210042
3 中国科学院大学, 北京100049
考虑滑移对摩擦驱动望远镜精度的影响, 提出了天文光学望远镜摩擦驱动滑移动态检测与修正的控制方法。建立了滑移动态检测系统、正压力主动调节系统、负载波动模拟和检测系统。用钢带光栅尺检测动负载位置, 由同轴安装的角度编码器检测主动摩擦轮位置, 根据减速比λ的变化判断主动轮和从动轮之间是否发生了相对滑移。主控单元可编程多轴运动控制器(PMAC)用来实时控制正压力电机进行压力修正并随之修正系统控制算法以提供足够的摩擦驱动力来减轻、消除滑移现象。实验表明: 该方法能及时修正望远镜驱动系统出现的滑移, 从而提高望远镜跟踪精度及可靠性。在最严重滑移的情况下, 系统可在100 ms内判断出滑移, 74.2 s完成校正并恢复望远镜的高精度跟踪。此方法既可用于单点摩擦驱动也可用于多点摩擦驱动, 能够有效解决非线性干扰带来的滑移问题。
天文望远镜 摩擦驱动 滑移 非线性扰动 动态检测 astronomical telescope friction drive slippage nonlinear disturbance dynamic detection
南京航空航天大学自动化学院, 江苏 南京 210016
将谱域光学相干层析技术(Spectral-domain Optical Coherence Tomography, SD-OCT)应用于细胞膜厚的动态检测, 引入了光谱干涉测量方法, 通过对干涉光谱信号进行离散傅里叶变换得到表示物体深度位置信息的光程差信号。搭建了一套SD-OCT测量系统并设计了专门用于细胞检测的样品平台, 检测精度达到μm量级, 信噪比达70 db, 是一种快速、实时、非接触的细胞分子膜厚动态检测技术。
谱域光学相干层析技术 细胞分子 干涉光谱 离散傅里叶变换 动态检测 Spectral-domain Optical Coherence Tomography cell and molecule interference spectrum discrete fourier transform dynamic detection