精密測量儀器是精密制造業(yè)的前提,而光柵測量系統(tǒng)是微納米測量的一個研究熱點,其采取非接觸光學測量的方式,綜合機械學、光學、微電子學等多種新型技術(shù),將物體的位移變化量轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電信號變化量。具有精度高、適用性廣、非接觸、無磨損等優(yōu)點。因為成熟的微小化技術(shù),激光發(fā)射器、聚焦光路、光電探測器等硬件,都集成在DVD讀取頭內(nèi)部,因此DVD讀取頭非常適合應(yīng)用在非接觸測量、光學測量。且基于DVD讀取頭的位移測量系統(tǒng)具有高精度、非接觸、成本低廉、體積小等優(yōu)點,非常適合進行超精密檢測。首先,本文將DVD讀取頭與光柵結(jié)合,設(shè)計了一套基于DVD讀取頭的新型高精度光柵測量系統(tǒng)。在分析DVD讀取頭的內(nèi)部構(gòu)造,工作原理和聚焦原理基礎(chǔ)上,利用DVD讀取頭的誤差聚焦信號與聚焦面的位移量在一定范圍內(nèi)線性相關(guān)的工作特性,設(shè)計并搭建了一套基于DVD讀取頭的新型高精度光柵測量系統(tǒng),并對其進行了位移測量實驗。其次,建立了基于NAPSO-SVM的動態(tài)測量誤差預(yù)測模型,并對實際系統(tǒng)的動態(tài)測量誤差進行了建模預(yù)測。在研究并比較傳統(tǒng)的動態(tài)測量誤差建模預(yù)測方法基礎(chǔ)上,針對支持向量機的參數(shù)難以確定且傳統(tǒng)粒子群優(yōu)化算法易陷入局部最優(yōu)的問題,將基...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

４?ｃｏｓ?巧?＋?Ａ?ｃｏｓ?Ａ??式中，分別是兩個光波的振幅，而＾為合振幅。??在光在疊加么后，形成的光強可表示為：??ｌｏｚＡ＾?＝Ｅ－Ｅ＇?＝｛Ｅ，＋Ｅ，?ｉＥ；?＋?Ｅ；）?（２－８）??當兩電場振動方向相同時，可Ｗ推到出：??Ｉ?二?１、＋１王＋２?巧侶?ｃｏｓ?白?....

圖３－７四象限光電探測器的前置放大電路原理圖??３．３．３

切比雪夫濾波器組成的信號調(diào)理電路，將除去高頻與低頻雜波。在信號調(diào)理電路中，選??取雙通道運算放大器，將低通濾波器與高通濾波器集成，減少該模塊所占用控制板的面??積，其原理圍如圖３－８所不。???Ｇｐ??ＣＡＰ?Ｉ?年????Ｉ?Ｊ?ＣＡＰ???丄丄??ＣＡＰ?ＩＩ?，?￣＇??Ｉ....

圖３－８低通氏爾沃斯濾波器與高通切比雪夫濾波器原理圖??３．３．４高精度模數(shù)轉(zhuǎn)化電路設(shè)計??

ＧＮＤ??－５Ｖ??圖３－７四象限光電探測器的前置放大電路原理圖??３．３．３信號調(diào)理電路設(shè)計??由于光電探測器產(chǎn)生的電信號中夾雜著大量的環(huán)境雜波、系統(tǒng)熱噪聲，對系統(tǒng)的模數(shù)??轉(zhuǎn)換Ｗ及主控電路都有較大的影響。因此，本系統(tǒng)設(shè)計了由低通己爾沃斯濾波器與高通??切比雪夫濾波器組成的信號....

圖３－９?ＡＤ７６０６模數(shù)轉(zhuǎn)換原理圖??２４??

光電探測器產(chǎn)生的電信號經(jīng)放大及濾波電路之后，進入Ｗ?ＡＤ７６０６為核屯、的高精度??模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。ＡＤ７６０６芯片為１６位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，滿足系統(tǒng)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度要求。??如圖３－９所示，芯片有四個ＡＶＣＣ電源引腳，考慮到電源雜波對模數(shù)轉(zhuǎn)換的影響，因此??在電源一側(cè)使用一個ｌＯｕ....

本文編號：4026046