1 河南科技大学 机电工程学院, 河南 洛阳 471003
2 河南科技大学 机械装备先进制造河南省协同创新中心, 河南 洛阳 471003
基于阿基米德螺线方程提出一种等间距螺旋电极压电驱动器, 该文分析了其电极结构与驱动原理, 采用丝网印刷法对该驱动器螺旋电极进行了印制, 并完成待测元件的制备。搭建了位移测试平台测试元件的静态性能, 并对其静态的径向位移及平面扭转角进行了研究。试验结果表明, 直径25 mm、厚2 mm、电极宽0.6 mm、电极中心距1.2 mm的等间距螺旋电极压电驱动器在频率0.5 Hz、电压200 V的正弦激励信号作用下, 径向峰值位移可达1.02 μm, 为传统电极压电元件的1.57倍, 扭转角度可达0.12 mrad, 与传统型压电驱动器相比, 该元件具有较大的径向位移输出,且产生的扭转角度明显。
等间距 螺旋电极 压电驱动器 制备 扭转角 equally spaced spiral electrode piezoelectric actuator preparation torsion angle
南昌航空大学 信息工程学院，江西 南昌 330063
现有方法常将相机从下至上拍摄标记物图像，当桨叶扭转幅度较大时，相机主光轴与标记物平面法向量存在明显夹角，导致拍摄图像存在透视畸变现象，从而引发较大测量误差。为解决上述问题，提出一种基于透视变换的直升机桨根扭转角测量方法。首先，将靶标垂直固定在桨叶下方，相机正对桨毂拍摄图像。其次，计算桨叶在低速拉平状态下待测方位与正方位靶标图像中的四个顶点坐标，并求解待测方位的透视变换矩阵，然后利用透视变换矩阵对桨叶高速运动状态下待测方位拍摄的畸变图像进行校正。最后，求得基准图像与校正后图像中的圆心坐标，进而计算出待测方位扭转角。实验结果表明，各方位测量误差均小于0.2°。该方法不但测量精度高，而且具有多方位动态测量的优点，在直升机旋翼桨叶运动参数测量领域具有良好的应用前景。
扭转角 透视畸变 透视变换 多方位 torsion angle perspective distortion perspective transformation multiple azimuth
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院，北京 100039
为了提高用莫尔条纹法测量扭转角的测量精度，分析了光栅周期不一致对扭转角测量误差的影响。从基于莫尔条纹法测量扭转角的原理出发，论述了光栅周期不一致与测量精度的关系，讨论了引起两光栅周期不一致的两个因素，即光栅刻划误差以及两光栅栅面不平行。理论分析表明，前者是引起光栅周期不一致的主要原因。当两光栅等效周期比值β＜1.001时，在±15′的测量范围内，选择光栅周期为50 μm,莫尔条纹宽度为1 400~1 800 μm时，光栅周期不一致引起的测量误差可以控制在1.6″之内。
光栅周期不一致 莫尔条纹法 扭转角测量 inconsistent grating periods Moiré fringe roll angle measurement
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 青岛科技大学 机电学院,山东 青岛 266061
3 中国船舶重工集团公司 江苏自动化研究所,江苏 连云港 222006
4 海军驻长春地区航空军代表室,吉林 长春 130033
提出了一种基于双光栅干涉产生莫尔条纹测量扭转角的高精度光学测角方法。为了验证莫尔条纹测量设备间扭转变形精度的有效性,进行了方案设计及实验分析。采用平行光管模拟设备,通过微调机械结构调节平行光管的扭转角来模拟三维物体的扭转变形,在独立的地基平台上进行了方案设计测量实验,并通过实验比较了不同的设计方案。选择的实验方案首先使CCD靶面在平行光管内像面处安装固定,然后采用滤波细化等图像处理方法得到采集到的莫尔条纹的宽度,进而根据条纹宽度变化通过数学模型计算出扭转变形量。实验结果表明,当微调机构使平行光管在±7′的视场内旋转时,该方案可以得到较为清晰的莫尔条纹图像,经过算法处理后,当莫尔条纹宽度为1 615~1 712 μm时,扭转角的测量精度为4.3″(3σ)。该方法满足了设备间扭转角高精度测量的要求,为提高光电测量设备的测量精度奠定了基础。
扭转变形 扭转角测量 莫尔条纹 图像处理 torsional flexibility torsion angle measurement Moiré fringe image processing 光学 精密工程
2008, 16(11): 2132
为提高船体扭转角变形的测量精度,依据条纹宽度变化求测量扭转角的原理,研究莫尔条纹宽度变化与测量精度的关系,得出增大莫尔条纹宽度可提高测量精度的规律;为克服增大条纹宽度受限于CCD感光面积的不足,采用莫尔条纹图像亚像素细分方法,使条纹宽度测量的最大误差达到0.036pixel,扭转角测量精度提高到1.2″.
扭转角变形 测量精度 条纹宽度 图像亚像素细分
1 华中光电技术研究所,武汉,430073
2 海装电子部,北京,100841
针对红外警戒系统只有角度测量的情况,将传感器获取的目标角度信息转化为扭转角序列,并以扭转角作为度量单位,采用修正的K最近邻域算法(MK-NN算法)实时地实现角度航迹的关联.仿真结果表明,中等密集环境下正确关联概率在第6帧时可达95%,其计算量明显低于传统的统计检验方法,能有效地提高系统的实时性,易于工程实现.
航迹关联 角度测量 扭转角 目标视线
燕山大学,电气工程学院,河北,秦皇岛,066004
提出了利用光纤微弯损耗测量相对扭转角的原理,并建立了双向可测缠绕式光纤扭矩测量的理论模型,可以实现扭矩的实时动态测量.同时,提出了数字式无线信号传输的设计方案,可以解决旋转系统扭矩测量的信号传输问题.实验表明,在±50°的相对扭转角测量范围内,实现了灵敏度为0.383dB/1°的双向测量;动态测试条件下,测量精度在0.5%±0.22%之内.
光纤传感器 扭矩测量 相对扭转角 无线传输
激光脉冲作用于工质,使工质烧蚀反喷,产生微小冲量.研究了扭摆微小冲量测量方法,提出了在激光烧蚀反喷作用力下扭摆的运动方程,激光单脉冲作用下冲量所满足的积分方程.进一步通过积分方程的离散化方法,提出了激光单脉冲冲量的计算方法,并且进行了精度分析.为采用扭摆测量激光单脉冲冲量,提供了工程测量和计算方法.
激光 冲量 扭转角 测量 强激光与粒子束
2006, 18(11): 1809
采用一种新颖的扭梁设计结构,利用单光纤光栅成功地实现了扭转(扭转角或扭矩)与温度的双参量同时测量.该方法能够有效地解决扭转角与温度的交叉敏感问题,且光纤光栅波长的变化对扭转角、扭矩及扭应力(力臂一定时)均呈线性关系.在-40°～+32°范围内,扭转角、扭矩和温度的传感灵敏度分别达到0.19 nm/(°)、3.29 nm/Nm和0.03 nm/℃,波长线性调谐范围可达14.20 nm.
光纤光栅 双参量传感 扭梁 扭转角 扭矩 扭应变
