一、基于二维位置敏感探测器PSD的研究及应用（论文文献综述）
杨滨赫[1]（2021）在《长行程线性导轨四自由度运动误差测量方法》文中提出大型数控机床在装备制造领域占有重要地位。长行程线性导轨作为大型数控机床的关键部件,其精度直接影响大型数控机床的加工精度。要提高长行程线性导轨的精度,就必须对长行程线性导轨的运动误差进行精确的测量。激光运动误差测量方法具有高效率、高精度的优点,可应用在长行程线性导轨的运动误差测量中。激光运动误差测量系统需要在保证测量精度的前提下减小体积,使其能够安装在大型数控机床内,实现对长行程线性导轨运动误差的在线测量。半导体激光器具有体积小、易集成的优点,可作为测量系统的光源以减小测量系统的体积。然而,半导体激光器光束稳定性较差,且出射光斑为椭圆光斑,制约了以半导体激光器为光源的激光运动误差测量系统的精度。因此,改善半导体激光器光束的稳定性和椭圆光斑整形对提高基于半导体激光器的运动误差测量系统的测量精度具有重要意义。本文提出了双反射镜激光光束漂移主动抑制方法,可以在长行程运动误差测量中实时抑制激光的平行漂移（平漂）和角度漂移（角漂）;研制了光束漂移主动抑制系统,采用BPNN-PID控制方法实现快速光束漂移抑制;分析了不同滤波方法对长距离测量中信号噪声滤除的效果;同时提出了基于离焦原理的椭圆光斑整形方法,并分析了测量系统安装误差对四自由度运动误差测量的影响;使用Lab VIEW软件编写了测量程序,实现了测量数据的采集、处理和保存。最后将研制的集成激光光束漂移主动抑制方法和光斑整形方法的长距离四自由度运动误差测量系统对线性导轨进行测量,进一步验证光束漂移主动抑制系统、光斑整形方法和运动误差测量系统的可行性。测量结果表明,本文设计的激光光束漂移主动抑制系统可将激光的平漂从8.72μm抑制到3.83μm,角漂从3.50 arcsec抑制到0.61 arcsec。在1.2 m测量距离内,四自由度运动误差测量系统的直线度误差测量的平均标准差为4μm;通过与商用激光干涉仪的比对实验可知,角度误差测量精度小于±3 arcsec。
吴金佳[2]（2021）在《基于二维PSD大尺寸平面度动态测量误差分离与校准技术研究》文中研究说明大尺寸测量领域逐步朝向高精密与智能化方向发展。动态测量误差理论以及技术的应用有助于提高大尺寸计量的测量精度和降低成本,并促进其发展,因此研究动态测量误差分离与校准技术意义重大。本文以大尺寸高精度近场平面扫描架应用为课题背景,对提高探测器扫描精度深入研究,内容如下:（1）基于课题背景研究,掌握大型近场扫描架在雷达散射应用中的原理作用,采用类比的方法,根据近场扫描架的结构、精度指标,建立基于二维PSD的大尺寸高精度扫描测站实验模型。（2）为了提高扫描探测器运行平面精度,以动态测量误差理论为基础,首先运用动态测量误差溯源方法对扫描测站工作中涉及的误差项展开溯源研究,建立测站模型的系统误差和随机误差项的数学模型,并对PSD光敏面非线性畸变进行研究,采用补偿算法修正光敏面非线性度,依据实验结果得出传感器线性测量最佳区域。（3）然后采用动态测量误差分离技术中标准量插入法将测站系统误差以及随机误差项进行分离,采用BP神经网络建立非平稳系统误差修正模型,对随机性误差预测分析,并通过补偿校准给予实时修正。最后开展扫描探测器工作直线度与平面度的实验测试,经过实验验证扫描探测器最终工作平面度补偿结果效果良好,校准补偿后的扫描平面RMS值为5.13?m。（4）通过对动态测量误差分离与校准技术研究、模型建立和最后实验的验证,得出动态测量误差理论在扫描测站具有较高的应用价值,同时在大尺寸测量领域也有较好实用意义,本论文为大尺寸计量下动态测量误差理论的应用提供了参考案例。
周森[3]（2021）在《基于共线光外差的微位移测量系统研究与应用》文中研究表明随着科学技术的发展,微位移测量技术已经被应用在了各个领域,微位移测量主要包括两种测量方式,一种是接触式测量,另一种是非接触式测量。其中非接触式测量以其不存在接触力且有着测量范围广、速度快、量程大等优点,逐渐成为了微位移测量技术的主要发展方向。其中,光电位置传感器（PSD）作为非接触式测量的优秀器件和光外差测量技术作为非接触式测量优越的测量方法在非接触式测量中都起着极其重要的作用。首先,本文在对PSD的发展、结构和测量原理理解掌握的基础上设计了一套PSD微位移测量系统。本文设计并制作了PSD后续的信号采集与处理电路,对运算放大电路模块、A/D转换电路模块、单片机电路模块以及液晶显示电路模块进行了器件的选型和电路设计,之后设计了系统的采集处理程序。其次,本文深入研究了激光外差干涉系统的测量原理,在传统的单声光调制器光外差测量系统的基础上设计了双声光调制器共线光外差测量系统。介绍了改进的共线光外差测量系统的测量原理,并选取了该系统各个光学元件。针对共线光外差测量系统的特点提出了一种对波片位相延迟测量的新方法。最后,搭建了共线光外差测量系统,验证了波片位相延迟测量的新方法,并分析了实验结果,提出了该系统应用于对波片光轴的寻找的可能。测试了PSD微位移测量系统的测量精度,组建了基于共线光外差的微位移测量系统,测量了古斯-汉欣位移。
巩立[4]（2020）在《新型PSD光电自准直仪的研发》文中进行了进一步梳理光电自准直仪是一种通过光学成像系统测量被测平面角度变化的精密仪器,其测量视场范围、测量精度对于仪器的使用而言至关重要。本文针对传统光电自准直仪存在的测量视场范围与测量精度无法兼顾的问题,提出了以位置敏感探测器PSD作为自准直仪光电接收器件的方案,并针对接收器件存在的非线性畸变进行校正,以实现扩大测量视场范围、提高测量精度的目的。本文在现有光学系统基础上,对系统光源进行选取并设计了光源驱动电路;设计了多路信号发生器对光源进行调制,并在后续处理电路中利用采样保持器对干扰信号进行滤除,有效解决了实际测量过程中所存在的背景光以及PSD自身的暗电流对测量精度的影响;依据PSD的位移解算公式设计了 I/V转换及放大电路、加减运算电路,经过数据采集模块将模拟电路的输出结果上传至计算机以实现数据的预处理和修正;针对PSD光电响应畸变导致的实际测得的位置坐标值与理想坐标值之间存在较大测量误差的问题,通过对现有位置坐标修正算法进行比对分析,最终确定了 BP神经网络算法对位置坐标进行修正的方案;通过系统搭建和实验验证,得出本系统的测量视场范围为±1000",系统不确定度为0.7",分辨率为0.1"。实验测试结果表明,本系统设计合理,测量范围广、测量结果精度较高,其各项指标基本达到了设计的要求。
胡凯[5]（2020）在《太阳光谱地基遥测系统的光学设计》文中认为太阳在人类生活中发挥着重要的作用,其辐射出的太阳光谱到达地面的过程中,会被大气成分吸收。因此可以利用地基设备通过遥测太阳光谱来反演大气层中污染气体的含量,这也是目前大气科学研究热点之一。其中用来测量太阳光谱的太阳掩星傅里叶红外光谱技术（SOF-FTIR）,具有便捷、机动性强等特点,可对区域性的污染气体进行实时监测,并评估其排放情况。本文基于SOF-FTIR的技术原理,设计了一种太阳光谱地基遥测系统的光学部分,系统的工作波段为600-5000cm-1的中红外区,这一波段包含了绝大多数的大气污染物特征光谱。针对目前基于SOF-FTIR技术的系统中的太阳跟踪结构,存在入射光通量随太阳高度角变化而不稳定、跟踪角度范围受限等问题,设计了一套新型的太阳高速扫描跟踪机构。该机构基于正交反射镜和利用小孔成像原理,采用光电式跟踪方法实现太阳跟踪。在控制方法建模阶段,分析了跟踪时二维位置探测器PSD（position sensitive detector）上光斑移动规律,并建立了轨迹变化的理论公式,为PSD测量跟踪控制算法提供了关键模型。根据设计的跟踪光路开发了移动式太阳自动跟踪装置,使其准确的接收并传输太阳直射光进入FTIR光谱仪中。设计的太阳光谱遥测系统包括太阳跟踪系统、准直系统、干涉仪系统。在设计阶段,根据应用场景,论证了关键技术指标,并依次确定合适的光学结构,在初步论证光学结构初始参数的基础上,通过建模仿真,利用点列图、干涉图等方式对系统的性能进行评价,并进一步优化总体系统的光路设计。最后,搭建了实验装置,开展了初步的观测太阳光谱的外场试验,对测试的结果进行了分析。结果表明,在定点和移动情况下采集的太阳光谱一致性均较好,光通量稳定;性噪比分别为116:1和122:1,两者相差较小;分析了两种情况下的跟踪测量精度分别为0.0028°和0.0225°,满足系统的性能指标。为区域性的污染气体监测奠定了基础。
徐董辉[6]（2020）在《机床工作台五自由度误差测量系统的研究》文中研究说明随着现代高新技术产业的发展,人们对精密、超精密零件的需求量急剧上升,同时对机床的加工精度提出了更高的要求。机床工作台在沿导轨运动时,存在六个自由度几何误差,分别为位置误差、二维直线度误差、偏摆角误差、俯仰角误差和滚转角误差。机床工作台几何误差的精确测量是保障工件加工精度的重要手段。传统的测量方式多为单参数测量,测量过程长且精度偏低,显然不能满足现代工业化的需求。因此,研制一套高精度、低成本、体积小、测量范围大的多自由度测量设备对于提高机床加工精度具有十分重要的意义。针对机床工作台几何误差传统测量方法存在的问题,本文通过对国内外研究现状的综合分析研究,提出了一种基于激光准直技术的五自由度同时测量方法,使用半导体准直激光器作为光源,配合分光棱镜、反射镜和平凸透镜等精密光学镜片组成光路系统,以四象限探测器和位置敏感探测器作为误差测量的敏感元件,实现对机床工作台二维直线度、偏摆角、俯仰角和滚转角的测量。遵循模块化、小型化和高集成度的设计原则搭建了五自由度同时测量系统,满足小体积、高精度、测量范围大、低成本的要求,主要包括激光器、光电探测器、光学镜片的选型,前置放大电路、模数转换电路、无线传输电路的设计,嵌入式程序和上位机软件设计,固定端和移动端的机械设计等。为了提高测量精度,分析了五自由度测量系统存在的主要误差来源,从理论上补偿了各自由度间的串扰误差和激光角度漂移误差,探究了光电探测器的非线性误差和非测量光对测量结果的影响,提出了减少电子噪声误差、机械安装等随机误差的解决方法。最后,为了验证五自由度测量系统的可靠性和准确度,本文在实验室条件下对测量系统进行了一系列实验,包括标定实验、稳定性实验和对比实验。分析实验结果可知,在60min内,直线度测量的稳定性误差小于1.2μm,角度测量的稳定性误差小于1.5″;在1.5m的测量行程内,与标准设备相比,直线度测量的对比误差小于±2μm;角度测量的对比误差小于±4″。验证了本测量系统具有较好的稳定性和准确度,满足机床精密测量的要求,且测量范围达到米级距离,对超远行程机床的工作台几何误差测量具有一定的指导意义。
张茹[7]（2020）在《基于位置敏感探测器的微小形变测量系统》文中研究说明现代桥梁、舰船、飞机等由于受到温度、风浪、气压等外力作用,易发生微小形变,存在一定的安全隐患。因此,为了确保大型结构或设备的可靠性及安全性,需要进行微小形变的测量。但随着光学技术、传感器技术和计算机技术的快速发展,形变测量系统面临着越来越高的要求,不仅要具有高精度的性能,还要进一步实现快速化和智能化,并且要保证测量系统的重复性和稳定性。这使得传统的测量方法如电阻应变计法、千分表法等具有一定的局限性。目前,快速智能的光电检测技术得到了广泛关注,但现有的光电测量常选择电荷耦合器件作为探测传感器,其分辨率受限于本身像素的大小难以提高,响应速度也较低。本文设计一种基于位置敏感探测器（Position Sensitive Detector,PSD）的微小形变测量系统,其中PSD是一种基于横向光电效应的半导体器件,具有位置检测精度高、响应速度快、无测量死区以及对光学系统要求较低等优势,可代替其他光敏器件有望克服现有测量技术的不足,实现高精度的微小形变测量。本文的主要研究工作如下:1.针对现有微小形变测量方法的不足,提出基于PSD传感器成像法的测量方案。在掌握PSD基本原理及性能指标的基础上,选定微小形变探测器头的具体结构参数,确定指示光源,利用频分复用技术实现单个PSD对多光束的同步检测。并通过建立光源、PSD及透镜的组合坐标系,提出了计算六自由度形变的多光源测量模型。2.针对PSD信号处理系统的噪声问题,设计了微弱信号处理电路。首先分析了 PSD检测电路的噪声模型,进行了理论推导。以此为依据,设计低噪声前置放大电路,通过仿真软件验证电路性能符合设计指标。然后设计了锁相放大电路,完成对特定频率目标信号的提取,滤除杂散噪声,提高了系统信噪比。基于Altium Designer软件,设计制作了硬件PCB板,并通过优化器件的走线和布局减少了 PCB线路板的面积。此外,还提出电路板设计的抗干扰措施,优化了整个电路系统的信号完整性。3.针对传统测量系统工作效率低的问题,选用最新一代的嵌入式微处理器STM32F407ZGT6作为控制核心,通过串行外围接口协议实现数据的采集和处理。软件设计基于Keil MDK开发环境,主要完成了外置高精度模数转换器的采样、系统模块的初始化、电路模块之间的通信以及液晶显示等功能。经系列实验测试,验证了基于PSD的微小形变测量系统设计的可靠性。系统测量精度高,稳定性和重复性好,同国外有关研究相比成本较低,且实用范围广,具有很重要的应用价值。
汤亮[8]（2020）在《激光追踪测量光学系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理随着高精密测量技术在高端制造业的迅速发展,对测量速度、测量精度、测量范围等要求日益增长。激光追踪测量技术作为高精密测量装备的关键技术,在超精密测量中发挥着越来越重要的作用。课题“激光追踪测量光学系统关键技术研究”的目的是基于激光跟踪测量系统的测量原理,研究一种高精度的激光追踪测量技术,实现对空间目标点的高精度、快速跟踪测量,为我国激光追踪测量仪器的创新与自主研发提供技术储备。本文首先基于激光干涉的测量原理,分析了激光追踪测量系统的测量机理。建立了激光追踪测量光学系统条纹对比度的综合模型,提出了一种激光追踪测量光学系统光学元件性能非理想及放置误差对条纹对比度影响的分析方法,建立了基于ZEMAX的仿真模型,并进行仿真实验验证。对激光追踪测量系统的精度提升、可靠性评估、光学系统设计和光学元件的选择具有重要的理论指导意义。为了提高激光追踪测量系统的测量精度,提出了一种入射光偏离猫眼中心导致的系统误差对激光追踪系统测量精度影响的分析方法,建立了激光追踪测量系统入射光偏离猫眼中心的测量误差模型。利用干涉信号强度的相对误差补偿因入射光偏离猫眼中心产生的系统误差,有效地提高激光追踪测量系统的测量精度。为实现空间目标点的精密追踪测量,提出了一种位置敏感探测器（PSD）性能对激光追踪测量跟踪性能影响的分析方法,基于位置敏感探测器的测量原理,建立了激光追踪系统中位置敏感探测器的测量模型。在Matlab仿真环境下搭建了激光追踪测量精密伺服控制系统仿真模型,同时进行实验研究,分析了位置敏感探测器的位移电压转换系数对激光追踪测量系统的跟踪性能的影响规律,从而提高了追踪测量系统对动态目标的追踪速度和追踪精度,为有针对性地提高激光追踪测量系统的跟踪性能奠定了理论基础。最后,本文对课题研究的激光追踪测量光学系统关键技术研究进行了模拟仿真和实验验证,主要包括:（1）基于激光追踪测量光学系统条纹对比度的综合模型,搭建了基于ZEMAX的仿真模型,得到了光学元件性能非理想及其放置误差对干涉条纹对比度的影响规律,并搭建了激光追踪测量系统实验装置,得到了四路相位互差90°的干涉信号,证明了搭建的光学系统的可靠性,及所提出的激光追踪测量光学系统条纹对比度模型的正确性;（2）实验验证了入射光偏离猫眼中心对激光追踪系统测量精度的影响,实验结果表明,入射光束偏离猫眼中心距离达到-50μm时,由于入射光偏离猫眼中心导致的系统误差为3.5867±0.0260μm;当入射光束偏离猫眼中心距离达到50μm时,由于入射光偏离猫眼中心导致的系统误差为3.5939±0.0189μm。实验验证了提出方法的正确性;（3）在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了激光追踪测量精密伺服控制系统仿真模型,仿真分析了位置敏感探测器的位移电压转换系数对激光追踪测量系统的跟踪性能的影响。仿真结果表明,当位移电压转换系数αp为1000时,PSD的响应时间短,激光追踪测量系统动态响应曲线的超调量低,稳定时间短,系统响应的动态超调误差小。同时进行实验分析,实验结果表明,位移电压转换系数αp越大,PSD光电转换电路输出电压值的误差越大,对激光追踪测量系统跟踪性能影响越大。且当αp=1000时,PSD光电转换电路输出电压值的误差低,稳定时间短。实验验证了本文研制的激光追踪测量系统的科学性和有效性。（4）对激光追踪测量光学系统的各项误差因素对系统测量不确定度的影响进行了分析,给出了激光追踪测量光学系统的测量不确定度。
王琦标[9]（2020）在《基于CLYC探测器的空间中子测量关键技术研究》文中进行了进一步梳理空间中子是由初级宇宙射线中的高能带电粒子与天体或航天器相互作用产生的次级粒子之一。宇航员和航天器在进行空间探索时脱离了地球大气层和地磁场的保护,其安全受到长时间空间辐射的威胁。由于中子的穿透性和辐射损伤效应强于带电粒子,使得空间中子在空间辐射中的贡献不可忽视。国际空间站在近地轨道的长期监测结果表明:空间中子贡献了大于30%的生物有效辐射照射,同时也是诱发单粒子效应的主要因素。因此,随着我国载人航天事业的深入发展,在航天器上实时有效地监测空间中子显得尤为重要。目前地面上常用的慢化法、飞行时间法、活化法和反冲法等中子测量方法存在占用空间大、能谱响应窄、甄别能力差等问题,不适合在空间环境和航天器上使用。针对空间中子探测宽能区、多粒子干扰、低功耗等要求,本文提出基于Cs2Li YCl6:Ce3+（CLYC）探测器的空间中子测量方法,解决空间环境下的中子辐射测量问题。主要完成研究工作如下:（1）基于CLYC闪烁体的空间中子探测器的物理设计:CLYC闪烁体中包含6Li、35Cl、89Y、133Cs等中子敏感核素,响应热中子～100 Me V中子能区;通过反符合探测器与CLYC闪烁体本身的脉冲波形甄别（PSD）能力,实现复杂空间环境下中子事件的挑选;以CLYC+Si PM阵列耦合,实现小体积、低功耗需求;借助单能中子在CLYC探测器中的响应矩阵,重建入射中子能谱。通过蒙特卡罗模拟确定Φ3.81 cm×3.81 cm的CLYC闪烁体的探测效率,并建立模拟单能响应矩阵,验证宽能区中子能谱反演求解。（2）CLYC探测器研制与测试:本文以Φ3.81 cm×3.81 cm CLYC闪烁体分别与4×4 3mm Sen SL J-series Si PM阵列、4×4 Si PM阵列+反射层、8×8 Si PM阵列耦合;设计Si PM供电电路和跨阻抗前置放大电路,测试CLYC探测器能量线性、能量分辨率、PSD甄别等性能指标。经测试CLYC闪烁体与8×8 Si PM阵列耦合时性能更好,能量分辨率为7.83%@662 ke V,通过电荷比较法PSD Fo M为2.15@热中子能区。（3）空间温度环境性能影响:空间站探测器所在实验仓温度变化范围约-20℃～+40摄氏度,CLYC闪烁体的发光效率和Si PM的击穿电压随温度变化,影响探测器性能。本文通过COMSOL仿真软件模拟得到CLYC探测器在温度箱中的平衡时间。将CLYC探测器放入温度箱中,在-40℃～+50℃温度范围内分别对探测器的峰位、能量分辨率和波形甄别进行对比,建立了峰位的温度校准曲线。（4）CLYC探测器PSD甄别优化:单片Si PM的自身电容为n F级,经8×8阵列并联后进一步增大,这个寄生电容将CLYC闪烁体产生的电流脉冲积分为电荷脉冲,使得不同粒子的波形差异性减小。本文通过电路分析获得等效电阻和等效电容参数,数值推导积分过程获得积分前的电流脉冲。通过数字信号处理后,脉冲宽度从20μs减小到约2μs,有效减少高计数率下的脉冲堆积效应;经电荷比较法优化验证,热中子能区PSD Fo M提升13.7%。（5）单能响应测试与能谱反演:由于单能中子在CLYC闪烁体中发生反应不具备单能响应,本文提出以单能响应矩阵求解入射中子能谱。单能响应矩阵由实验测量谱的参数对模拟谱刻度、展宽得到;实验测量Am-Be中子源与137Csγ源混合的响应谱,通过PSD甄别分离中子/γ事件,得到中子响应谱;以单能响应矩阵和中子响应谱构建超定方程组,通过非负最小二乘法对中子能谱进行反演。研究中的主要创新点如下:（1）设计了以CLYC闪烁体响应宽能区中子、“反符合+PSD”甄别中子事件、单能响应矩阵反演入射中子能谱的空间中子能谱测量物理方案。（2）提出了一种基于逆积分过程的数字波形处理算法,在减小脉冲宽度减小脉冲堆积的同时优化了电荷比较法的PSD能力。（3）通过实验测量响应刻度模拟响应,建立了单能中子响应矩阵,以最小二乘法成功反演了Am-Be中子源能谱。
魏琦[10]（2020）在《基于PSD与视觉的六自由度位姿检测技术研究》文中研究说明大口径天文望远镜主副镜之间的相对位置对望远镜的最终成像质量有着重要影响。由于主镜结构相对复杂庞大,其位置调整较为困难,因此一般均在副镜处实施六自由度位姿调整,从而修正和维持主副镜之间的相对位置。研究副镜的六自由度位姿检测方法,对于改善望远镜的成像质量有着重要意义。本文针对太赫兹天文望远镜副镜主动调整用并联机构的微米级高精度及亚毫米级小行程的特点,结合实际应用中远距离（米级）、非接触的精密测量需求,提出了一种基于二维位置敏感探测器（Position Sensitive Detector-PSD）与基于二维最大长度序列（Maximum Length Sequence–MLS）视觉编码的六自由度微小位姿检测方法。以现有的3SPS+3（SP-U）型六自由度微动并联机构模拟望远镜的副镜调整机构,系统地开展了基于PSD与MLS视觉靶标的六自由度微小位姿检测技术研究。本文的主要工作如下:（1）介绍了3SPS+3（SP-U）型六自由度并联机构及其位姿坐标系定义。在此机构上构建了基于两组二维PSD和一组二维视觉靶标的六自由度位姿检测系统,详细介绍了本文提出的六自由度微小位姿的检测原理,并确定了PSD的技术指标及选型。（2）开展了二维PSD的误差标定实验。首先设计了基于Keyence H050激光位移传感器的PSD误差标定实验方案,然后采用十折交叉验证进行模型评估,并采用多项式拟合以及BP神经网络训练的方法进行非线性误差分析。标定后的PSD在5?5mm范围内测量误差为,X向:1.17 RMS,Y向:3.55 RMS。（3）介绍了基于MLS的二维绝对位置精密视觉检测系统原理。首先设计了二维靶标,构建了视觉检测系统。然后,同样基于Keyence激光位移传感器开展了二维正交方向上位移视觉检测的标定及误差分析。实验结果表明,由镜头失焦、照明不均匀、靶标偏转以及镜头倾斜等因素可能导致的综合误差不大于1.5 RMS。（4）依据本文提出的六自由度微小位姿检测方法构建了实验系统。将分别标定后的PSD二维位移检测系统与MLS二维位移视觉检测系统应用于3SPS+3（SP-U）型六自由度微动并联机构,采用两组PSD系统及一组视觉靶标定位,可实现六个自由度的解算,并考虑最大程度减少自由度间的耦合情况。采用了Keyence激光位移传感器和Lippmann HRTM倾角仪开展了六自由度的检测对比实验。实验结果表明,在?2 mm范围内测量到平动位移误差不大于3.92?m RMS,?300″范围内测量到转动位移误差为2.08″RMS。实验结果分析表明,本文提出的基于二维PSD与视觉检测方法可实现六自由度位移的精密测量,基本达到所需测量范围和精度,可有望用于太赫兹天文望远镜副镜位姿的检测,并可为?m?m?m其它精密多自由度机构的非接触高精度姿态检测提供参考与借鉴。
二、基于二维位置敏感探测器PSD的研究及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于二维位置敏感探测器PSD的研究及应用（论文提纲范文）
（1）长行程线性导轨四自由度运动误差测量方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直线度误差测量研究现状 |
| 1.2.2 角度误差测量研究现状 |
| 1.2.3 激光光束漂移抑制研究现状 |
| 1.2.4 激光光斑整形研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 长距离四自由度运动误差测量方法 |
| 2.1 四自由度运动误差同时测量方法 |
| 2.2 四自由度运动误差测量原理 |
| 2.2.1 四象限光电探测器位置检测原理 |
| 2.2.2 直线度误差测量原理 |
| 2.2.3 角度误差测量原理 |
| 2.3 影响长距离四自由度运动误差测量精度的因素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 长距离四自由度运动误差测量中光束漂移主动抑制 |
| 3.1 单反射镜激光光束漂移主动抑制方法 |
| 3.1.1 单反射镜激光光束漂移主动抑制原理 |
| 3.1.2 单反射镜激光光束漂移主动抑制方法存在的问题 |
| 3.2 双反射镜激光光束漂移主动抑制方法 |
| 3.3 长距离测量中信号滤波方法 |
| 3.3.1 不同滤波方法介绍 |
| 3.3.2 不同滤波方法效果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 长距离四自由度运动误差测量中系统误差分析 |
| 4.1 光斑形变对四自由度运动误差测量精度的影响 |
| 4.2 角度误差测量系统安装误差对运动误差测量精度的影响 |
| 4.2.1 聚焦透镜安装误差 |
| 4.2.2 四象限光电探测器安装误差 |
| 4.3 直线度误差测量系统安装误差对运动误差测量精度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验与分析 |
| 5.1 实验台搭建 |
| 5.1.1 结构设计 |
| 5.1.2 元器件选型 |
| 5.1.3 软件设计 |
| 5.2 标定实验 |
| 5.3 稳定性实验 |
| 5.3.1 不同滤波方法比较结果 |
| 5.3.2 激光光束漂移主动抑制系统控制效果 |
| 5.4 测量实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）基于二维PSD大尺寸平面度动态测量误差分离与校准技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 近场平面扫描架发展概况 |
| 1.2.2 位置敏感探测器应用现状 |
| 1.2.3 动态测量误差分离与修正技术研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 动态测量误差分离与修正技术总体设计 |
| 2.1 平面度补偿系统的总体技术设计 |
| 2.2 光斑位置检测器件的工作原理 |
| 2.2.1 四象限探测器工作原理 |
| 2.2.2 位置敏感探测器工作原理 |
| 2.2.3 二维PSD性能参数与影响因素 |
| 2.3 光斑引起位置畸变补偿算法 |
| 2.3.1 最近邻插值算法 |
| 2.3.2 拉格朗日插值算法 |
| 2.4 PSD测量畸变补偿实验验证研究 |
| 2.4.1 光电测量实验设备 |
| 2.4.2 测量试验数据分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 动态测量误差分离技术 |
| 3.1 动态测量误差分析与模型建立 |
| 3.1.1 误差组成及来源 |
| 3.1.2 测量误差的结构图 |
| 3.1.3 误差模型的建立 |
| 3.2 动态测量误差评定 |
| 3.2.1 动态测量误差评定含义及指标 |
| 3.2.2 测站模型动态测量误差评定计算 |
| 3.3 动态测量误差分离方案 |
| 3.3.1 测站模型状态分析 |
| 3.3.2 动态测量误差分离方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 动态测量误差实时修正技术 |
| 4.1 非稳定动态测量系统误差修正方法 |
| 4.1.1 时间序列模型研究 |
| 4.1.2 BP神经网络模型研究 |
| 4.2 基于BP神经网络修正模型建立 |
| 4.2.1 建立网络训练模型 |
| 4.2.2 模型预测结果对比研究 |
| 4.3 误差补偿修正系统软件建立 |
| 4.3.1 软件操作流程示意图 |
| 4.3.2 人机交互界面设计 |
| 4.3.3 模型参数确立 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验验证分析及应用 |
| 5.1 扫描测站硬件设备 |
| 5.1.1 测站激光器选型设计 |
| 5.1.2 补偿运动控制器 |
| 5.2 扫描测量实验结果 |
| 5.2.1 探测器直线扫描补偿实验 |
| 5.2.2 探测器整体扫描平面补偿实验 |
| 5.3 实验影响分析及应用 |
| 5.3.1 扫描测站干扰内部因素分析 |
| 5.3.2 外部环境影响及减少干扰方法 |
| 5.3.3 扫描测量系统的应用性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
（3）基于共线光外差的微位移测量系统研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 PSD的发展和现状 |
| 1.3 激光外差干涉测量发展和现状 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 第二章 PSD位移测量系统 |
| 2.1 PSD基本工作特性 |
| 2.1.1 PSD的工作原理 |
| 2.1.2 PSD的分类 |
| 2.1.3 PSD的性能指标 |
| 2.2 PSD位移测量系统整体设计 |
| 2.3 器件选型与电路设计 |
| 2.3.1 PSD选型 |
| 2.3.2 运算放大器选型及电路 |
| 2.3.3 AD转换芯片选型及电路 |
| 2.3.4 单片机选型及电路 |
| 2.3.5 液晶显示选型及电路 |
| 2.3.6 DC-DC转换器选型及电路设计 |
| 2.4 系统程序设计 |
| 2.4.1 主流程设计 |
| 2.4.2 A/D采样转换模块 |
| 2.4.3 数据处理及显示模块 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于共线光外差及PSD微位移测量系统的设计 |
| 3.1 基于共线光外差及PSD微位移测量系统的设计方案 |
| 3.2 激光外差干涉的原理 |
| 3.3 激光外差干涉测量方法的改进 |
| 3.4 共线光外差干涉测量系统器件的选型 |
| 3.4.1 激光器选型 |
| 3.4.2 声光调制器选型 |
| 3.4.3 偏振分光棱镜选型 |
| 3.4.4 检偏器的选型 |
| 3.4.5 光电探测器选型 |
| 3.4.6 旋转平台选型 |
| 3.5 改进光路在波片位相延迟测量的应用 |
| 3.5.1 波片 |
| 3.5.2 测量原理 |
| 3.6 古斯-汉欣位移的测量原理 |
| 3.6.1 古斯-汉欣位移 |
| 3.6.2 古斯-汉欣位移下的s光与p光 |
| 3.6.3 实验原理 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 实验结果与误差分析 |
| 4.1 波片位相延迟实验结果与分析 |
| 4.2 PSD微位移测量系统的精度测量 |
| 4.3 古斯-汉欣位移测量 |
| 4.3.1 光功率测试及系统搭建 |
| 4.3.2 s光与p光测量相对距离测量 |
| 4.4 误差分析 |
| 4.4.1 激光外差干涉部分 |
| 4.4.2 PSD器件及其后续处理电路 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（4）新型PSD光电自准直仪的研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.4 研究意义 |
| 1.5 系统预计指标 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 2 光电自准直仪设计原理及总体结构设计 |
| 2.1 自准直测量原理 |
| 2.2 PSD的工作原理 |
| 2.3 PSD非线性误差 |
| 2.4 系统总体结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 光电自准直仪系统设计 |
| 3.1 光学系统 |
| 3.2 光源的选取 |
| 3.3 光源驱动电路的设计 |
| 3.4 消除背景光以及PSD自身暗电流造成的干扰 |
| 3.5 信号发生器的设计 |
| 3.5.1 PULL模块 |
| 3.5.2 移位寄存器模块 |
| 3.5.3 控制模块 |
| 3.5.4 延迟模块 |
| 3.5.5 周期脉冲生成模块 |
| 3.5.6 信号发生器的硬件电路 |
| 3.6 PSD输出信号处理电路的设计 |
| 3.6.1 前置放大电路 |
| 3.6.2 有用信号提取电路 |
| 3.6.3 位移解算电路 |
| 3.7 数据采集模块 |
| 3.8 上位机数据处理及显示 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 位置坐标修正 |
| 4.1 校正方法 |
| 4.1.1 线性插值法 |
| 4.1.2 BP神经网络算法 |
| 4.1.3 改进型双二次插值 |
| 4.1.4 二维Biharmonic样条插值 |
| 4.2 拟采用校正方案 |
| 4.2.1 方案仿真 |
| 4.3 校正结果分析 |
| 4.3.1 方案一 |
| 4.3.2 方案二 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验验证及系统误差分析 |
| 5.1 信号处理电路分步实验结果 |
| 5.1.1 光源调制及I/V转换及放大 |
| 5.1.2 采样保持电路 |
| 5.1.3 加法及减法运算电路 |
| 5.1.4 修正结果显示 |
| 5.2 系统测试 |
| 5.3 系统总体误差分析 |
| 5.4 影响测量结果的其他因素 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（5）太阳光谱地基遥测系统的光学设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 太阳光谱的应用 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 第2章 太阳跟踪系统的光路设计 |
| 2.1 太阳跟踪器研究 |
| 2.1.1 视日轨迹跟踪 |
| 2.1.2 光电式跟踪 |
| 2.2 太阳跟踪器设计 |
| 2.2.1 太阳跟踪系统光路设计 |
| 2.2.2 PSD位置探测器选型 |
| 2.3 太阳跟踪系统光机结构设计 |
| 2.4 太阳光斑移动轨迹 |
| 2.4.1 45°扫描反射镜 |
| 2.4.2 PSD探测器上的光斑移动轨迹 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 地基遥测系统的光路设计 |
| 3.1 傅里叶变换红外光谱原理 |
| 3.1.1 迈克尔逊干涉仪 |
| 3.1.2 干涉图与光谱图 |
| 3.1.3 分辨率 |
| 3.1.4 信噪比 |
| 3.2 系统的设计指标 |
| 3.3 光学元件 |
| 3.3.1 红外光源 |
| 3.3.2 红外探测器 |
| 3.3.3 分束器 |
| 3.3.4 反射镜 |
| 3.4 准直光学结构 |
| 3.5 太阳光谱遥测系统总体光路 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 太阳光谱地基遥测光学系统仿真 |
| 4.1 光学软件ZEMAX |
| 4.2 准直光束发散角仿真 |
| 4.3 干涉条纹 |
| 4.4 抛物面镜焦距对干涉条纹的影响 |
| 4.5 太阳光谱遥测系统光路仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 太阳光谱初步观测 |
| 5.1 搭建实验装置 |
| 5.2 光谱实验分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）机床工作台五自由度误差测量系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出和研究意义 |
| 1.1.1 问题的提出 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的研究目标和内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 2 五自由度误差测量系统原理 |
| 2.1 五自由度误差同时测量方法 |
| 2.2 各个自由度几何误差测量原理 |
| 2.2.1 二维直线度误差测量原理 |
| 2.2.2 偏摆角和俯仰角误差测量原理 |
| 2.2.3 滚转角误差测量原理 |
| 2.3 测量系统的总体方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 测量系统的模块化设计 |
| 3.1 光路部分 |
| 3.1.1 激光器的选型 |
| 3.1.2 光电探测器的选型和特性分析 |
| 3.1.3 其他光学元件的选型 |
| 3.2 电路部分 |
| 3.2.1 前置放大电路 |
| 3.2.2 模数转换电路 |
| 3.2.3 CPU模块 |
| 3.2.4 无线通讯模块 |
| 3.2.5 电源模块 |
| 3.2.6 PCB设计和嵌入式编程 |
| 3.3 上位机LabVIEW软件设计 |
| 3.3.1 软件设计的框架 |
| 3.3.2 数据采集模块 |
| 3.3.3 电压数据处理模块 |
| 3.3.4 测量结果显示与保存模块 |
| 3.4 机械部分 |
| 3.4.1 固定端结构 |
| 3.4.2 移动端结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 测量系统误差分析与补偿 |
| 4.1 各自由度之间的串扰误差 |
| 4.1.1 二维直线度对偏摆角和俯仰角、滚转角的串扰 |
| 4.1.2 偏摆角和俯仰角对二维直线度、滚转角的串扰 |
| 4.1.3 滚转角对偏摆角和俯仰角、二维直线度的串扰 |
| 4.2 激光器出射光束的漂移误差 |
| 4.3 光电探测器的误差 |
| 4.3.1 四象限探测器的非线性误差 |
| 4.3.2 非测量光的引入误差 |
| 4.4 电子噪声的误差 |
| 4.5 其他误差 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 测量系统实验与结果分析 |
| 5.1 标定实验 |
| 5.1.1 二维直线度和滚转角的标定 |
| 5.1.2 偏摆角和俯仰角的标定 |
| 5.2 稳定性实验 |
| 5.3 对比实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）基于位置敏感探测器的微小形变测量系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 常见的微小形变测量技术 |
| 1.2.2 位置敏感探测器研究进展 |
| 1.2.3 位置敏感探测器应用现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 第二章 系统原理与方案设计 |
| 2.1 系统的总体设计 |
| 2.2 光电探测器的选择 |
| 2.3 位置敏感探测器分析及其选型 |
| 2.3.1 PSD的工作原理 |
| 2.3.2 PSD的基本结构类型 |
| 2.3.3 PSD的主要性能及选型 |
| 2.3.4 PSD检测电路噪声分析 |
| 2.4 光源检测方案设计 |
| 2.4.1 指示光源 |
| 2.4.2 光学透镜 |
| 2.4.3 多光源测量方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 系统硬件设计 |
| 3.1 硬件设计框架 |
| 3.2 信号预处理及验证单元 |
| 3.2.1 运算放大器 |
| 3.2.2 滤波电路设计 |
| 3.2.3 仿真验证 |
| 3.3 信号运算单元 |
| 3.4 锁相放大单元 |
| 3.4.1 锁相放大原理 |
| 3.4.2 相敏检波器分析 |
| 3.4.3 锁相放大电路设计 |
| 3.5 数据采集单元 |
| 3.5.1 模数转换电路 |
| 3.5.2 单片机选型及外围模块 |
| 3.6 PCB设计及抗干扰研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 开发环境及主流程 |
| 4.1.1 软件开发环境 |
| 4.1.2 主流程设计 |
| 4.2 A/D采样模块 |
| 4.2.1 A/D采样时序 |
| 4.2.2 A/D程序设计 |
| 4.3 通信及显示模块 |
| 4.3.1 通信模块 |
| 4.3.2 显示模块 |
| 4.4 调试与功能实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验与分析 |
| 5.1 验证实验与分析 |
| 5.1.1 线性度测试 |
| 5.1.2 精度测试 |
| 5.1.3 稳定性测试 |
| 5.1.4 重复性测试 |
| 5.2 影响因素分析 |
| 5.2.1 系统内部固有影响因素 |
| 5.2.2 外界因素及消除方法 |
| 5.3 本章总结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）激光追踪测量光学系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 激光跟踪测量技术的国内外研究现状 |
| 1.3 激光追踪测量技术的误差分析及跟踪性能的国内外研究现状 |
| 1.3.1 激光追踪测量系统的误差研究的国内外研究现状 |
| 1.3.2 激光追踪测量系统的目标靶镜的国内外研究现状 |
| 1.3.3 激光追踪测量系统的跟踪性能的国内外研究现状 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 激光追踪测量系统测量机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光追踪测量机理 |
| 2.2.1 激光干涉测距方法 |
| 2.2.2 激光追踪测量系统原理 |
| 2.3 激光追踪控制方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 激光追踪测量光学系统条纹对比度模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光追踪测量光学系统条纹对比度模型的建立 |
| 3.3 光学元件性能非理想及放置误差对激光追踪测量系统条纹对比度影响 |
| 3.3.1 检偏器放置角度的影响 |
| 3.3.2 分光镜分光比的影响 |
| 3.3.3 偏振分光镜性能非理想的影响 |
| 3.3.4 四分之一波片放置误差的影响 |
| 3.3.5 二分之一波片放置误差的影响 |
| 3.4 基于双波长法补偿空气折射率的追踪测量方法 |
| 3.4.1 基于双波长法补偿空气折射率的激光追踪测量系统的测量原理 |
| 3.4.2 基于双波长法补偿空气折射率的激光追踪测量系统能量建模 |
| 3.4.3 基于ZAEMAX仿真的补偿空气折射率的激光追踪测量系统建模 |
| 3.4.4 基于双波长法补偿空气折射率方法的测量精度验证 |
| 3.4.5 光学元件非理想对干涉条纹对比度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 入射光偏离猫眼中心的测量误差模型的建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光追踪测量系统的光学参数设定 |
| 4.3 激光追踪测量光学系统坐标系建立 |
| 4.3.1 猫眼反射镜的坐标系建立 |
| 4.3.2 入射光束偏离猫眼中心时被标准球反射的测量光束坐标系建立 |
| 4.4 猫眼在初始测量位置处入射光偏离猫眼中心时对追踪测量系统的影响 |
| 4.4.1 入射光偏离猫眼中心时对测量光的光程的影响 |
| 4.4.2 入射光偏离猫眼中心时对测量精度的影响 |
| 4.5 入射光偏离猫眼中心时所产生的系统误差的补偿方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 位置敏感探测器性能对激光追踪测量系统跟踪性能的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 位置敏感探测器测量原理 |
| 5.3 激光追踪测量系统中位置敏感探测器测量模型 |
| 5.4 激光追踪测量精密伺服控制系统的建立 |
| 5.4.1 激光追踪测量控制模型的建立 |
| 5.4.2 激光追踪控制策略 |
| 5.5 位置敏感探测器对激光追踪测量跟踪系统的影响规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 激光追踪测量光学系统条纹对比度的仿真实验研究 |
| 6.2.1 基于ZEMAX仿真激光追踪测量光学系统条纹对比度的仿真实验 |
| 6.2.2 激光追踪测量光学系统的仿真实验结果分析 |
| 6.3 猫眼在初始测量位置处入射光偏离猫眼中心的实验 |
| 6.3.1 入射光偏离猫眼中心时对追踪测量系统影响仿真实验 |
| 6.3.2 入射光偏离猫眼中心对激光追踪系统测量精度影响的实验 |
| 6.4 位置敏感探测器性能对激光追踪测量系统跟踪性能影响的实验研究 |
| 6.4.1 位置敏感探测器对光电转换电路输出电压值影响的实验 |
| 6.4.2 位置敏感探测器对光电转换电路的响应时间影响的实验 |
| 6.5 激光追踪测量光学系统不确定度分析 |
| 6.5.1 真空波长稳定性引入的测量不确定度 |
| 6.5.2 空气折射率引入的测量不确定度 |
| 6.5.3 猫眼反射镜引入的测量不确定度 |
| 6.5.4 其他误差的影响 |
| 6.5.5 激光追踪测量光学系统的合成不确定度 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术成果 |
| 致谢 |
（9）基于CLYC探测器的空间中子测量关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 中子探测原理与方法 |
| 1.2.2 空间中子探测方法 |
| 1.2.3 目前研究存在的不足 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 主要成果 |
| 第2章 CLYC空间中子探测器模拟及物理设计 |
| 2.1 CLYC探测器简介 |
| 2.1.1 CLYC探测器原理 |
| 2.1.2 CLYC探测器的主要应用 |
| 2.2 CLYC空间中子探测器的物理设计 |
| 2.2.1 中子事件检出 |
| 2.2.2 中子能谱反演 |
| 2.3 模拟分析及验证 |
| 2.3.1 单能中子沉积响应 |
| 2.3.2 能谱反演模拟验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 CLYC探测器的研制和封装测试 |
| 3.1 CLYC探测器研制 |
| 3.1.1 CLYC闪烁体 |
| 3.1.2 光电转换倍增 |
| 3.1.3 前端电子学 |
| 3.1.4 探测器封装 |
| 3.2 CLYC探测器测试 |
| 3.2.1 实验测试条件 |
| 3.2.2 能量刻度 |
| 3.2.3 能量分辨率 |
| 3.2.4 PSD甄别 |
| 3.3 CLYC探测器的温度响应 |
| 3.3.1 温度测试条件 |
| 3.3.2 温度对峰位和能量分辨率影响 |
| 3.3.3 温度对PSD甄别影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于数字逆积分成形法的PSD甄别优化 |
| 4.1 PSD甄别算法 |
| 4.1.1 电荷比较法 |
| 4.1.2 上升时间法 |
| 4.1.3 频域分析法 |
| 4.1.4 智能分析法 |
| 4.2 脉冲波形数值分析 |
| 4.2.1 探测器脉冲波形 |
| 4.2.2 探测器电路分析 |
| 4.2.3 数字逆积分成形 |
| 4.3 PSD甄别优化结果 |
| 4.3.1 时间窗选择 |
| 4.3.2 甄别效果对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 单能中子实验响应及能谱反演测试 |
| 5.1 单能中子实验响应测试 |
| 5.1.1 单能中子实验条件 |
| 5.1.2 单能中子实验响应 |
| 5.2 单能中子响应矩阵 |
| 5.2.1 单能中子模拟沉积响应 |
| 5.2.2 等效电子发光刻度 |
| 5.2.3 能量分辨率展宽 |
| 5.3 Am-Be中子源能谱反演 |
| 5.3.1 实验测量条件 |
| 5.3.2 中子/γ响应能谱分离 |
| 5.3.3 Am-Be源中子能谱反演 |
| 5.4 宇宙射线感生中子初步测试 |
| 5.4.1 宇宙射线感生中子 |
| 5.4.2 峨眉山测量实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（10）基于PSD与视觉的六自由度位姿检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 望远镜主副镜相对位姿检测研究现状 |
| 1.2.1 光学装调法 |
| 1.2.2 光斑检测法 |
| 1.2.3 其他六自由度测量方法 |
| 1.3 PSD及视觉测量发展及应用 |
| 1.3.1 PSD光电测量的发展及应用 |
| 1.3.2 视觉测量发展及应用 |
| 1.4 选题意义及研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 各章节内容安排 |
| 第二章 六自由度并联机构检测原理及验证方案设计 |
| 2.1 SPS+3(SP-U)型六自由度微动并联机构介绍 |
| 2.1.1 机构坐标系的建立 |
| 2.1.2 位姿测量精度要求 |
| 2.2 六自由度微位移检测方法原理介绍 |
| 2.3 PSD组成原理及参数指标 |
| 2.4 基于PSD与视觉的检测方法验证 |
| 2.4.1 基于PSD的二维位移系统标定实验设计 |
| 2.4.2 基于MLS二维视觉检测系统设计 |
| 2.4.3 基于二维PSD与视觉系统的六自由度测量方法验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于PSD的二维位移系统标定与误差分析 |
| 3.1 二维平动位移测量系统的构建 |
| 3.1.1 步进电机控制模块 |
| 3.1.2 激光位移传感器模块 |
| 3.1.3 数据采集模块 |
| 3.1.4 电机驱动模块 |
| 3.1.5 光源模块 |
| 3.2 标定实验设计与实验结果 |
| 3.3 PSD非线性误差分析 |
| 3.3.1 基于多项式拟合的误差分析 |
| 3.3.2 基于BP神经网络的误差分析 |
| 3.4 影响精度提高的因素及解决方法 |
| 3.4.1 光源部分的误差 |
| 3.4.2 PSD部分的误差 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于最大长度序列的二维视觉系统设计 |
| 4.1 基于最大长度序列的测量原理 |
| 4.2 二维视觉靶标系统的搭建及稳定性测试 |
| 4.2.1 系统的搭建 |
| 4.2.2 系统性能测试与标定实验 |
| 4.3 视觉实验结果的误差分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于PSD与视觉系统的六自由度位姿检测方法验证 |
| 5.1 实验平台设计与搭建 |
| 5.1.1 3SPS+3(SP-U)型六自由度并联机构控制系统的硬件设计 |
| 5.1.2 3SPS+3(SP-U)型六自由度并联机构控制系统的软件设计 |
| 5.2 性能测试分析 |
| 5.2.1 稳定性测试 |
| 5.2.2 重复性测试 |
| 5.3 六自由度检测系统的实验方法 |
| 5.3.1 倾角仪介绍 |
| 5.3.2 基于PSD与视觉的六自由度检测系统的实验方法 |
| 5.4 实验系统设计及实验数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、基于二维位置敏感探测器PSD的研究及应用（论文参考文献）
- [1]长行程线性导轨四自由度运动误差测量方法[D]. 杨滨赫. 大连理工大学, 2021
- [2]基于二维PSD大尺寸平面度动态测量误差分离与校准技术研究[D]. 吴金佳. 北京石油化工学院, 2021
- [3]基于共线光外差的微位移测量系统研究与应用[D]. 周森. 中北大学, 2021(09)
- [4]新型PSD光电自准直仪的研发[D]. 巩立. 西安理工大学, 2020(01)
- [5]太阳光谱地基遥测系统的光学设计[D]. 胡凯. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [6]机床工作台五自由度误差测量系统的研究[D]. 徐董辉. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]基于位置敏感探测器的微小形变测量系统[D]. 张茹. 中央民族大学, 2020(01)
- [8]激光追踪测量光学系统关键技术研究[D]. 汤亮. 北京工业大学, 2020(06)
- [9]基于CLYC探测器的空间中子测量关键技术研究[D]. 王琦标. 成都理工大学, 2020
- [10]基于PSD与视觉的六自由度位姿检测技术研究[D]. 魏琦. 南京航空航天大学, 2020(07)