【摘 要】
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对光栅跨尺度测量进行了研究,重点研究了基于双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法、实现方法,并对双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量进行了实验验证。提出的跨尺度测量算法,充分
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对光栅跨尺度测量进行了研究,重点研究了基于双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法、实现方法,并对双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量进行了实验验证。提出的跨尺度测量算法,充分利用了低位数A/D芯片的高速测量特性和低速测量的高位数A/D芯片的采样特性,将不同A/D芯片各自的优势发挥出来,构建了具有高速测量特性、且同时具有微纳测量分辨力的大行程和微纳行程的跨尺度测量系统,并通过详实的实验数据,验证了双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法的可行性和有效性。主要研究内容如下:(1)分析了目前跨尺度位移测量的原理,各自的特点和适用范围,介绍了光栅在跨尺度测量中的研究现状与发展。(2)提出了基于双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法,并对其关键技术进行了深入研究,重点研究了跨尺度测量算法的双A/D采样、光栅细分、跟踪算法和测量算法、双A/D采样的时间基准及对跨尺度测量的影响,从理论层面上解决了双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法的可行性。(3)研究了双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法的实现方法,设计了双A/D采样的跨尺度测量的硬件系统和软件系统,论述了双A/D采样的跟踪算法和测量算法的光栅细分动态库设计、参数设计,并设计了一套针对双A/D采样的时间基准的时差提取软件,为获取实验数据以及验证双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量算法,提供了可靠的实验手段。(4)构建了双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量系统,选取两种不同采样参数的A/D采集卡,对测量系统的各种参数进行了实验及验证,如:两种不同采样参数的A/D采集卡的启动顺序和读取顺序的时差提取实验、双A/D采样的单次测量分辨力的获取实验、跟踪算法和测量算法的跨尺度微纳测量的实验验证等,进而从实验层面上验证了双A/D采样的跨尺度光栅微纳测量的有效性。
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