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多个线结构光传感器三维测量系统的校准 被引量:15
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作者 张启灿 苏显渝 邹小平 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期225-227,232,共4页
提出了一种3个激光线结构光传感器测量系统的校准方法。该方法避免了对测量系统结构参数的繁琐标定,只需对特殊设计的模块进行一次测量就能得到系统的校准参数,从而快速有效地实现CCD像面坐标向世界空间坐标的转换。实验证明,在100mm测... 提出了一种3个激光线结构光传感器测量系统的校准方法。该方法避免了对测量系统结构参数的繁琐标定,只需对特殊设计的模块进行一次测量就能得到系统的校准参数,从而快速有效地实现CCD像面坐标向世界空间坐标的转换。实验证明,在100mm测量范围内能获得0.05mm的空间定位精度,并能有效地抑止光源散斑噪声对激光三角法测量精度的影响。这一方法已经在多传感三维测量系统得到很好的应用。 展开更多
关键词 三维测量 线结构 系统校准 散斑
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三坐标测量机与线结构光传感器集成系统的测量模型 被引量:3
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作者 杨雪荣 张湘伟 +1 位作者 成思源 唐克伦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1020-1023,1028,共5页
提出了一种三坐标测量机(coordinate measure machine,CMM)与线结构光传感器的集成系统及其测量模型的标定方法。该系统有效地结合了两种测量方法的优点,可实现高效、高精度测量。测量模型的标定包括摄像机内外参数、光平面结构参数的... 提出了一种三坐标测量机(coordinate measure machine,CMM)与线结构光传感器的集成系统及其测量模型的标定方法。该系统有效地结合了两种测量方法的优点,可实现高效、高精度测量。测量模型的标定包括摄像机内外参数、光平面结构参数的标定和坐标的全局统一。用CMM测头作为标定物对摄像机进行标定,无需制作摄像机标定物,可灵活设置标定点的个数和位置。用自制简单靶标对线结构光的结构参数进行标定,可以获取光平面上任意数量的高精度的三维标定点,解决了三维标定点不易获取且数量少的难题。测量模型的标定方法简单,可一次实现CMM和线结构光传感器的全局坐标统一,标定精度较高。 展开更多
关键词 三坐标测量 线结构 集成系统 测量模型 标定
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基于线结构光的零件三维尺寸测量系统
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作者 郭建青 石彧 刘旭光 《科技创新与应用》 2024年第27期45-47,54,共4页
针对原有接触式三维测量技术测量时间长、效率低、对零件有损伤等问题,提出一种基于线结构光的零件三维尺寸测量系统。建立光平面数学模型,采用基于平面靶标的自由移动标定法标定光平面,利用基于Hessian矩阵的Steger方法对线结构光中心... 针对原有接触式三维测量技术测量时间长、效率低、对零件有损伤等问题,提出一种基于线结构光的零件三维尺寸测量系统。建立光平面数学模型,采用基于平面靶标的自由移动标定法标定光平面,利用基于Hessian矩阵的Steger方法对线结构光中心提取,通过坐标变换得到零件的三维尺寸。在Visual Studio软件中的Winform窗体应用设计三维测量系统的软件交互界面,搭建实验测量平台进行多个零件的测量实验。实验结果表明,对不同零件三维尺寸测量相误差均小于4%,提出的测量系统及方法具有较高的精度和稳定性,能够满足工程应用。 展开更多
关键词 线结构 三维测量 条中心提取 平面标定:三维尺寸测量系统
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基于线结构光视觉的穴盘苗外形参数在线测量系统研制及试验 被引量:16
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作者 冯青春 刘新南 +2 位作者 姜凯 范鹏飞 王秀 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第21期143-149,共7页
为了满足穴盘苗自动化分选的实际需求,该文设计了基于线结构光视觉的穴盘苗外形参数测量系统,实时获取穴盘苗图像信息,实现对其叶片面积和高度的在线测量。为充分突显目标与背景色彩差异,针对穴盘苗叶片和背景基质图像特征,利用最大类... 为了满足穴盘苗自动化分选的实际需求,该文设计了基于线结构光视觉的穴盘苗外形参数测量系统,实时获取穴盘苗图像信息,实现对其叶片面积和高度的在线测量。为充分突显目标与背景色彩差异,针对穴盘苗叶片和背景基质图像特征,利用最大类间方差动态阈值对2G-R-B色差图像进行分割;以穴孔为单位进行区域标记和特征提取,分别计算幼苗叶片图像面积,排除明亮蛭石颗粒造成的椒盐噪声和劣苗叶片区域;根据Cb、Cr色彩分量特征提取在健康幼苗叶片区域的红色激光条像素坐标,拟合其分布中心线;基于线结构光视觉三维定位原理,根据幼苗叶片区域激光条中心线图像坐标,实现对穴盘苗高度的测量。试验结果表明,系统对直立姿态的穴盘苗高度测量精度为5 mm,在叶片面积测量评估方面可以满足穴盘苗筛选精度要求。 展开更多
关键词 机器人 视觉 三维 测量系统 穴盘苗 线结构 特征提取
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基于线结构光的四通道舵偏角同步动态测量系统 被引量:7
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作者 张广军 刘震 +2 位作者 魏振忠 雷虹 江洁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1910-1915,共6页
针对现有舵偏角同步动态测量中存在的局限性,设计一套四通道舵偏角同步动态测量系统。在系统标定中,通过计算光条直线的Plcker矩阵求解光平面方程,完成视觉传感器的局部标定。以2个连接在一起的平面靶标为中介,通过两两校准方式实现多... 针对现有舵偏角同步动态测量中存在的局限性,设计一套四通道舵偏角同步动态测量系统。在系统标定中,通过计算光条直线的Plcker矩阵求解光平面方程,完成视觉传感器的局部标定。以2个连接在一起的平面靶标为中介,通过两两校准方式实现多视觉传感器的全局校准。在实际测量中,基准视觉传感器拍摄基准装置,建立基准坐标系,其余4个视觉传感器分别测量对应舵面在基准坐标系下的法向矢量,通过连续测量实现四通道舵偏角的同步动态测量。经试验证明,在测量角度±30°范围内,该系统角度测量RMS误差可达±0.05°。 展开更多
关键词 线结构 舵偏角 系统标定 同步动态测量
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线结构光与CMM集成测量系统一体化标定方法 被引量:1
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作者 李硕 杨雪荣 +1 位作者 成思源 张湘伟 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第12期128-132,共5页
线结构光三维视觉与三坐标测量机(CMM)测量系统的集成能够实现对复杂零件表面快速高精度的测量。系统的标定是实现集成测量的关键步骤,包括摄像机内外参数标定,光平面结构参数标定和两个测量系统测量坐标的全局统一。提出了线结构光与CM... 线结构光三维视觉与三坐标测量机(CMM)测量系统的集成能够实现对复杂零件表面快速高精度的测量。系统的标定是实现集成测量的关键步骤,包括摄像机内外参数标定,光平面结构参数标定和两个测量系统测量坐标的全局统一。提出了线结构光与CMM集成测量系统一体化标定方法,首先采集多幅不同位姿下带有光条纹的2D靶标图像,然后利用CMM接触测头测量得到某一位姿2D靶标角点在CMM坐标系下的世界坐标,利用交比不变原理求取靶标上特征点的三维坐标,进而求取线结构光视觉传感器测量参数和线结构光传感器测量数据到CMM坐标系下的转换矩阵,实现一次数据采集完成集成系统所有测量参数的标定,标定方法简单且精度和效率较高。 展开更多
关键词 线结构 CMM测量系统 集成 标定
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基于FPGA的实时线结构光传感器激光条纹中心提取方法
7
作者 苏中元 康杰虎 +4 位作者 冯橹源 李泓彤 张振 孙泽峰 吴斌 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2023年第4期452-462,共11页
激光条纹提取方法是线结构光传感系统中的一项重要技术,其准确度和速度直接影响系统的测量性能。然而,传统Hessian矩阵法可能会产生多余中心点和缺失中心点,限制了其准确度和鲁棒性。此外,传统Hessian矩阵法计算复杂,难以应用于实时测... 激光条纹提取方法是线结构光传感系统中的一项重要技术,其准确度和速度直接影响系统的测量性能。然而,传统Hessian矩阵法可能会产生多余中心点和缺失中心点,限制了其准确度和鲁棒性。此外,传统Hessian矩阵法计算复杂,难以应用于实时测量场景。为此,提出了一种适合在FPGA中实现的激光条纹中心提取改进方法。首先,设计了一个新的判断函数来代替最大特征值来选取显著中心点,以增加真实中心和其他区域之间的数值差异,并通过修改中心判断标准,采用非最大值抑制的方法处理多余中心点和缺失中心点。其次,将所提出的方法在FPGA中进行实现。在不降低精度的前提下,对计算进行了合理优化,减少了FPGA的资源利用率和延迟时间。在准确度对比试验中,在噪声水平分别为0,0.01,0.02和0.03时,平均绝对误差分别为0.0039像素,0.0373像素,0.0520像素和0.0646像素,均方根误差分别为0.0068像素,0.0469像素,0.0654像素和0.0811像素;在FPGA中实现时,运行时间和延迟时间分别为14.89 ms和216.42μs。实验结果证明,所提出的方法准确度高、鲁棒性好,能够进行实时中心提取。 展开更多
关键词 条纹中心提取方法 Hessian矩阵法 多余中心点和缺失中心点 现场可编程门阵列(FPGA) 线结构光传感测量系统
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基于线结构光双目测量系统的管片位姿正交化解算 被引量:2
8
作者 徐尤南 禇航 +1 位作者 何柳 石子权 《制造业自动化》 北大核心 2023年第3期173-178,共6页
针对管片拼装机工作过程中存在位姿误差和位姿检测智能化等问题,提出了一种基于线结构光双目测量系统的管片位姿测量方法。该方法减小了检测管片位姿时光照情况对检测结果的影响,无需要额外添加其他标记,可将由线结构光双目测量系统检... 针对管片拼装机工作过程中存在位姿误差和位姿检测智能化等问题,提出了一种基于线结构光双目测量系统的管片位姿测量方法。该方法减小了检测管片位姿时光照情况对检测结果的影响,无需要额外添加其他标记,可将由线结构光双目测量系统检测的管片边缘点世界坐标与管片拼装机机械手臂工作坐标下的三维坐标进行转换和解算。利用以隧道横截面圆心坐标O为基准的线结构光双目测量系统检测到检测点的位姿,通过运用三维空间点的坐标重心化和罗德格里矩阵的最小二乘法求解出管片位姿变换旋转矩阵,有效改进管片姿态旋转矩阵的正交性。随机进行多组检测点的位姿计算误差的比较,验证本方案的可行性。结果表明该方法能精准快速测量管片位姿,提高位姿测量精度。 展开更多
关键词 管片拼装机 双目线结构测量系统 坐标重心化 旋转矩阵正交性
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线结构光多分辨率测量系统
9
作者 张维光 《重型机械》 2013年第3期6-10,共5页
针对航空发动机叶片等复杂型面物体轮廓检测问题,提出多线结构光及多图像传感器测量技术方案。采用透镜针孔模型和畸变模型及多元函数的反函数组定律,建立了系统测量精度、测量范围与系统参数之间的关系,绘制了系统设计过程中的参考图... 针对航空发动机叶片等复杂型面物体轮廓检测问题,提出多线结构光及多图像传感器测量技术方案。采用透镜针孔模型和畸变模型及多元函数的反函数组定律,建立了系统测量精度、测量范围与系统参数之间的关系,绘制了系统设计过程中的参考图表。这些参考图表也可以作为系统设计过程系统参数选择及检测过程中进行系统参数设置的依据。测量系统实例化及对叶片测量数据验证了所建系统模型的有效性。 展开更多
关键词 三维测量 系统建模 线结构 多分辨率 反函数组定律
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实时智能微波测量线传感系统 被引量:1
10
作者 霍娟 黄琼 董天临 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第2期188-190,200,共4页
 根据鼠标的位移矢量传感原理,对国内的微波自动测量线系统加以改进.此系统采用AT89C2051单片机的片内比较器,以及单片机的一个I/O口生成PWM波,构成简易的A/D转换器,用PC机实现数据的存储处理.系统小巧易用,方便快捷,克服了国内微波自...  根据鼠标的位移矢量传感原理,对国内的微波自动测量线系统加以改进.此系统采用AT89C2051单片机的片内比较器,以及单片机的一个I/O口生成PWM波,构成简易的A/D转换器,用PC机实现数据的存储处理.系统小巧易用,方便快捷,克服了国内微波自动测量线系统体积大,测量距离受限制等弊端. 展开更多
关键词 微波测量线 系统 AT89C2051单片机 自动测量线 智能 实时 A/D转换器 原理 位移矢量 PWM波 I/O口 存储处理 测量距离 比较器 PC机 国内 鼠标 数据
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线结构光轮对踏面几何参数测量系统设计 被引量:2
11
作者 余斌 吴文海 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第6期188-192,共5页
针对轮对踏面几何参数检测自动化程度不高、精度低的问题,设计一种线结构光非接触式测量系统,利用位移传感器和定位块对轮对踏面内侧基准进行定位。采用自动分段的多项式曲线拟合方法对踏面线结构光光条中心线进行光顺处理,解决了中心... 针对轮对踏面几何参数检测自动化程度不高、精度低的问题,设计一种线结构光非接触式测量系统,利用位移传感器和定位块对轮对踏面内侧基准进行定位。采用自动分段的多项式曲线拟合方法对踏面线结构光光条中心线进行光顺处理,解决了中心线提取过程中产生不平滑和锯齿等问题。基于Qt程序开发框架和C++开发软件系统,设计了人机交互界面,实现图像处理、尺寸测量、数据显示与储存等功能。搭建了简易的试验平台对车轮踏面模型进行测量,试验结果表明,该系统对轮缘高度和轮缘厚度的测量误差小于0.1mm,轮辋宽度的测量误差小于0.3mm,满足实际测量需求。 展开更多
关键词 轮对踏面检测 线结构 非接触式测量 系统设计 数据
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高分辨率微线结构光测量系统设计 被引量:1
12
作者 何娜 王建华 商执亿 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第5期1073-1079,共7页
为实现物体表面轮廓高精度三维测量,提出一种视场、物距、测量范围均较大的远心光路测量系统。介绍了系统组成及光三角测量原理,论述了投影与成像双光路均与被测表面法线呈45°夹角的光路搭建方式可降低较大深度测量范围对成像物镜... 为实现物体表面轮廓高精度三维测量,提出一种视场、物距、测量范围均较大的远心光路测量系统。介绍了系统组成及光三角测量原理,论述了投影与成像双光路均与被测表面法线呈45°夹角的光路搭建方式可降低较大深度测量范围对成像物镜景深的要求;建立系统深度标定理论模型,获得CCD单位像素深度理论值为0.5544μm;计算出放大倍率、数值孔径等光路参数并完成光路搭建;通过实验对所搭建测量系统的分辨力、测量范围、光条最小宽度及其边缘质量进行分析。实验结果表明,投影条纹最长2 mm,最小线宽可达8.96μm,条纹边缘清晰平滑。系统成像畸变小,可实现1.62μm的光学分辨率及0.54μm的深度像素分辨率,工作距离65 mm,深度测量范围不低于140μm,具有良好的测量性能。 展开更多
关键词 高分辨率测量 线结构 系统设计 性能分析
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基于线结构光的三维测量系统关键技术研究 被引量:3
13
作者 朱梦楠 《信息与电脑》 2020年第3期1-2,5,共3页
现代科学技术和信息技术的高速发展,使原有的接触式三维测量技术的局限性日益显露,难以满足当前发展中高效、全面的要求。在多种光学非接触式三维测量技术的的应用发展中,基于线结构光的三维测量技术受到关注,其凭借测量精度较高、具有... 现代科学技术和信息技术的高速发展,使原有的接触式三维测量技术的局限性日益显露,难以满足当前发展中高效、全面的要求。在多种光学非接触式三维测量技术的的应用发展中,基于线结构光的三维测量技术受到关注,其凭借测量精度较高、具有实时性等特点,在测量中得到了广泛应用。 展开更多
关键词 线结构 三维测量系统 关键技术
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基于线结构光视觉的轴径主动测量方法 被引量:4
14
作者 张翠翠 刘思远 赵京鹤 《机床与液压》 北大核心 2021年第17期132-136,共5页
针对轴径测量问题,提出一种通过建立与轴线垂直的虚拟平面,并利用基于最小二乘圆拟合算法快速获得被测轴直径的方法。对线结构光视觉系统进行标定,得到摄像机的内参、畸变系数、结构光平面参数;获得被测回转体轴线的方向向量和轴线与结... 针对轴径测量问题,提出一种通过建立与轴线垂直的虚拟平面,并利用基于最小二乘圆拟合算法快速获得被测轴直径的方法。对线结构光视觉系统进行标定,得到摄像机的内参、畸变系数、结构光平面参数;获得被测回转体轴线的方向向量和轴线与结构光平面交点坐标,利用已得到的方向向量和轴线与结构光平面的交点建立一个与轴线垂直的虚拟平面;再将结构光平面与零件表面上的交点投影到虚拟平面上,并通过所有投影点到轴线与光平面交点的距离排除数据中的噪点;最后利用有效投影点和轴线与光平面交点的距离,得到被测回转体的外表面圆柱度。通过轴径测量试验对该算法进行了验证,在复杂的测量环境下,当被测轴直径为30~50 mm时,平均测量误差为30μm,最大测量误差为50μm。因此,该算法可以应用于实际回转体零件的直径测量中。 展开更多
关键词 线结构 视觉检测 系统标定 轴径测量 畸变
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基于新型复合齿轮线结构光的齿廓测量及其不确定度的评定 被引量:1
15
作者 赵运才 王得峰 +1 位作者 余石鹏 任继华 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期50-55,共6页
齿轮齿廓偏差是齿轮检定中的重要参数之一。文章采用新型复合齿轮线结构光测量系统,对一级标准(u=1μm,k=3)齿轮渐开线样板的齿廓进行了测量,从机、热、光、电等多个方面分析了测量误差的来源,并以JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与... 齿轮齿廓偏差是齿轮检定中的重要参数之一。文章采用新型复合齿轮线结构光测量系统,对一级标准(u=1μm,k=3)齿轮渐开线样板的齿廓进行了测量,从机、热、光、电等多个方面分析了测量误差的来源,并以JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与指南》为基础,评定了用该系统测量齿轮齿廓偏差的不确定度。研究表明,用该测量系统测量齿轮齿廓时存在误差,包括:仪器测量重复性误差、渐开线样板标准量误差、样板线膨胀误差、顶尖同轴度误差、齿轮安装偏心误差、线结构光系统误差等,其中CCD相机标定误差、结构光视觉模型标定误差以及线结构光光条中心检测误差所引起的合成标准不确定度为0.98μm,是新型复合齿轮线结构光测量系统误差的主要来源,并通过分析计算得到该测量系统扩展不确定度为2.3μm(k=2),可以满足测量精度在2.3μm以上的齿轮测量。 展开更多
关键词 齿廓 新型复合齿轮线结构测量系统 渐开线样板 测量不确定度
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用于机器人柔性坐标测量系统的视觉传感器设计 被引量:2
16
作者 何佳 刘常杰 叶声华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第3期68-70,73,共4页
视觉传感器作为机器人柔性视觉坐标测量系统最重要的组成部分之一,直接影响测量系统的精度、适应性。针对机器人柔性坐标测量系统的需要,提出了两步法测量空间形状的原理和数学模型,设计了一种线结构光单目视觉传感器,对其测量结果进行... 视觉传感器作为机器人柔性视觉坐标测量系统最重要的组成部分之一,直接影响测量系统的精度、适应性。针对机器人柔性坐标测量系统的需要,提出了两步法测量空间形状的原理和数学模型,设计了一种线结构光单目视觉传感器,对其测量结果进行了误差分析,并用实验的方法证明了该传感器精度适中,体积小,重量轻,可以满足工业现场在线测量的需要。 展开更多
关键词 机器人柔性测量系统 线结构视觉 空间图形特征测量
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三维传感中衍射型结构照明光场的应用 被引量:1
17
作者 吴雪云 苏显渝 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期35-37,共3页
在基于结构照明的三维传感系统中,产生结构照明的方法和装置对正确和有效的三维重建具有重要的意义。本文提出了一种新颖的产生结构照明的方法——基于衍射,特别是菲涅耳衍射原理的结构照明方法。利用角谱理论,通过分析在激光光刀照明... 在基于结构照明的三维传感系统中,产生结构照明的方法和装置对正确和有效的三维重建具有重要的意义。本文提出了一种新颖的产生结构照明的方法——基于衍射,特别是菲涅耳衍射原理的结构照明方法。利用角谱理论,通过分析在激光光刀照明条件下,两种不同正弦型光栅的菲涅耳衍射光场的强度分布情况,提出了基于衍射原理的结构照明的原理和方法,并且给出了适用于三维传感的结构照明方案,并通过对实物模型的三维面形测量证实,本文提出的原理和方法是正确的和有效的。 展开更多
关键词 三维 衍射型 结构照明 三维面形测量 菲涅耳衍射 正弦
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线阵CCD传感器埋弧焊自动跟踪系统 被引量:6
18
作者 周小矛 俞金寿 《控制工程》 CSCD 2005年第3期254-257,共4页
针对埋弧焊自动跟踪系统,采用线阵CCD接收散射光信号的光路结构,有效地减小了工件表面状况对传感器检测信号的干扰,着重介绍了埋弧焊自动跟踪系统的主要组成以及工作原理。利用线阵CCD传感技术,用把焊缝信息采集至计算机中并进行识别的... 针对埋弧焊自动跟踪系统,采用线阵CCD接收散射光信号的光路结构,有效地减小了工件表面状况对传感器检测信号的干扰,着重介绍了埋弧焊自动跟踪系统的主要组成以及工作原理。利用线阵CCD传感技术,用把焊缝信息采集至计算机中并进行识别的方法,设计了焊缝跟踪算法程序以及驱动执行跟踪的步进电机的程序,通过微机系统的监控,实现了埋弧焊的自动跟踪功能。现场实验表明,该系统跟踪精度较高、具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 自动跟踪系统 线阵CCD 埋弧焊 自动跟踪功能 结构 检测信号 表面状况 工作原理 技术 信息采集 步进电机 算法程序 焊缝跟踪 微机系统 现场实验 跟踪精度 信号 计算机
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线结构光中心线提取算法研究与发展
19
作者 赵文培 陆安江 +2 位作者 王梦莹 李宜峰 程进 《金属加工(热加工)》 2024年第5期10-16,24,共8页
在线结构光三维测量系统中,准确提取光条中心线是实现三维测量的关键问题。首先,从线结构光的工作原理及系统组成出发,介绍了当前线结构光的发展历程。然后,概述了现有的光条中心提取方法,对其原理和关键技术进行了分析和对比。最后,分... 在线结构光三维测量系统中,准确提取光条中心线是实现三维测量的关键问题。首先,从线结构光的工作原理及系统组成出发,介绍了当前线结构光的发展历程。然后,概述了现有的光条中心提取方法,对其原理和关键技术进行了分析和对比。最后,分析传统中心线提取算法的优缺点,总结了深度学习的强适应性和高精度性能更适合工业检测中的应用。对线结构光光条纹中心线提取算法进行研究,对现有的问题进行了深入分析,并对未来的研究方向做出了展望。 展开更多
关键词 线结构 三维测量系统 条中心提取 深度学习
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基于压膜阻尼效应的纳米振动传感光机系统设计
20
作者 梁亮 梁文峰 +2 位作者 翟胜杭 杨铁 于鹏 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第11期1863-1870,共8页
原子力显微镜(AFM)在微纳成像、测量等领域有着举足轻重的作用,然而振动引起的噪声对其成像和测量有较大影响。为减小振动影响,采用双测头差分的方法进行测量成像,而双测头测量系统中测振测头需满足小型化的需求。因此,提出一种基于压... 原子力显微镜(AFM)在微纳成像、测量等领域有着举足轻重的作用,然而振动引起的噪声对其成像和测量有较大影响。为减小振动影响,采用双测头差分的方法进行测量成像,而双测头测量系统中测振测头需满足小型化的需求。因此,提出一种基于压膜阻尼效应的纳米振动传感光机系统,旨在满足该需求。通过对系统的光路与结构进行设计,实现系统的小型化,并且仿真验证了设计的合理性。在此基础上,搭建实物进行实验,测量系统的底噪、灵敏度、带宽等参数,以验证理论分析的正确性。实验结果表明:测头部分的尺寸仅为25 mm×40 mm×40 mm,系统的底噪低于150 fm/√Hz,灵敏度为1823 nm/V,带宽为705 Hz,分辨率为0.8 nm。本系统可实现对于AFM测头纳米级的振动测量,为AFM的振动噪声测量提供了一种方法,并且为实现AFM测头微型化提供了参考。 展开更多
关键词 系统 压膜阻尼效应 振动测量 纳米级
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