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新型表面形貌測量儀器

  • 作者：楊練根，王選擇著
  • 出版社: 科學出版社
  • 出版時間：2008-02-01
  • 版次：1

    • 商品編號: 10549896

    頁數：208

    印次：1

    印刷時間：2008-02-01


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內容簡介

 

　　《新型表面形貌測量儀器》首先系統地對表面形貌測量儀器的發展進行了綜述，然後從原理、結構、信號處理、軟件設計等方面論述了基於微恆力位移傳感器的表面形貌測量系統、基於激光聚焦伺服式傳感器的輪廓儀、基於激光干涉測量的輪廓儀等三種表面形貌測量儀器，最後論述了表面形貌測量儀器的關鍵部件——運動工作台。全書力求具有創新性、實用性和先進性。
　　《新型表面形貌測量儀器》可作為高等院校測控技術及儀器專業本科生、儀器科學與技術專業研究生及教師的參考書，亦可供工礦企業從事儀器開發、管理的工程技術人員參考。

目錄

序
前言
1概論
1.1表面形貌及其意義
1.2表面測量技術發展概況
1.2.1接觸式測量方法
1.2.2光學測量方法
1.2.3非光學式掃瞄顯微鏡方法
1.2.4各種測量方法的比較
參考文獻2基於微恆力位移傳感器的表面形貌測量系統2.1微恆力位移傳感器的整體設計2.1.1電感傳感器存在的問題2.1.2微恆力位移傳感器的結構2.1.3信號處理電路2.1.4量程的擴大2.1.5數字濾波2.2傳感器的力控制機構2.2.1音圈電機的結構設計2.2.2音圈電機模型的建立2.2.3音圈電機的特徵參數及性能分析2.3測量力的控制2.3. 1傳感器的靜態和動態力分析2.3.2穩態誤差分析2.3.3穩定性分析2.3.4 PID校正網絡設計2.4微恆力傳感器的動態特性及其測試、控制2.4.1系統動態特性的測試與辨識方法2.4.2傳感器的數字仿真2.5基於微恆力傳感器的表面形貌測量系統2.5.1形貌測量系統的整體設計2.5.2 LSTM系統硬件結構設計2.5.3 LSTM系統的軟件設計2.6系統誤差分析、精度驗證和應用2.6.1系統誤差分析2.6.2音圈電機的測試2.6.3精度驗證2.6.4量程驗證2.6.5應用2.7線切割音圈電機特性測試2.7.1電機的結構設計與受力分析2.7.2靜動態特性測試2.8電感傳感器信號的直接數字化處理2.8.1電感傳感器等效電路與理論輸出信號2.8.2傳感器幅位移與相位移數值曲線與分析2.8.3橢圓擬合相位與幅值方法2.8.4實驗方法與結果分析參考文獻3激光聚焦伺服式輪廓儀3.1激光聚焦伺服式輪廓儀的基本原理3.1.1聚焦探測法的基本原理3.1.2傅科刀口法檢測原理及其改進3.1.3激光聚焦伺服式位移傳感器的整體設計3.2聚焦檢測光路的設計與成像分析3.2.1半導體激光器及其自動功率控制電路3.2.2激光束的準直和整形3.2.3光學隔離器3.2.4聚焦物鏡3.2.5分束棱鏡3.2.6光路成像分析3.2.7聚焦檢測信號模型分析3.3聚焦伺服信號及檢測3.3.1聚焦誤差信號檢測3.3.2信號處理3.3.3聚焦誤差S曲線3.3.4聚焦伺服執行機構3.3.5功率驅動電路3.4聚焦誤差信號的改進3.4.1不同材料改善S曲線與陡坑測量範圍分析3.4.2快速焦點跟蹤方法與實驗測量結果參考文獻4大量程槓桿式激光干涉測量儀4.1儀器整體結構和工作流程4.1.1儀器的整體結構4.1.2儀器工作流程4.2測量系統的原理與設計4.2.1干涉測量原理4.2.2干涉系統的設計4.3影響干涉條紋間隔寬度的因素分析4.4光源的選擇與光學元件的要求4.5干涉測量儀的非線性分析4.5.1干涉測量儀測量數學模型4.5.2實驗測量分析4.6干涉條紋的光電接收與 ​​處理方法4.6.1滿足條紋計數的光電轉換李薩如信號分析4.6.2橢圓信號的採集擬合、校正與補償4.6.3獲取條紋光電轉換信號的方法4.6.4光電接收信噪比分析4.6.5線陣CCD干涉條紋的處理研究4.7干涉條紋光電信號轉換電路4.7.1條紋光電信號硬件四細分處理4.7.2條紋的單片機計數方法4.7.3單片機與計算機的通信4.7.4光電信號的A／D轉換4.8高信噪比下提高幹涉條紋光電接收頻響範圍的方法4.8.1無偏壓干涉條紋的光電轉換分析4.8.2兩路光電差分信號的計算4.8.3無偏壓光電轉換信號幅值與頻率的關係4.8 .4交直流混合放大電路的設計與分析4.8.5光電轉換信號的交直流混合放大輸出參考文獻5基於正交衍射光柵的表面形貌測量儀器二維工作台5.1工作台概述5.1.1常用位移計量方法綜述5.1.2世界各國測量機及應用二維平台5.1.3二維位移工作台存在的主要問題5.2平面正交衍射光柵計量方法的研究5.2.1平面正交衍射光柵向量普適表達方程式5.2.2正交衍射光柵的測量原理5.2.3直角棱鏡放置位置的設計5.2.4衍射光束方向、位置與光柵偏轉、平移關係的理論建模5.2.5衍射光束干涉條紋圖的仿真5.2.6測量誤差的分析5.3共運動基面與共計量標準器工作台的結構設計與驅動5.3.1工作台整體結構5.3.2共運動基面與工作台導向機構的設計5.3.3粗動工作台偏擺運動誤差的計算5.3.4微定位工作台結構及靜力學分析5.3.5工作台定位驅動5.3.6共計量標準器工作台結構5.4驅動系統性能分析及虛擬儀器技術的應用5.4.1驅動系統硬件結構設計5.4.2工作台動態特性與穩定性分析5.4.3平面光柵與雙頻激光兩測量系統測量結果的比對與分析5.4.4虛擬儀器技術的應用參考文獻 


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