提出了一种基于AT89C51单片机开发的光栅位移传感器对线性位移进行测量的方法.其硬件设计包括数据采集、辨向、数据处理和数据显示.把读数头输出的信号(脉冲电信号),经过硬件电路辨向,送入计数器8253计数,利用AT89C51单片机进行信号处理,最终转换成实际的线性位移值显示出来.与其他系统相比,他的硬件电路简单,并能实现较高的位移测量精度.

应用光学自准直仪成功地解决了很多静态小角度的测量问题，但随著生产和科学技术的发展，对动态小角度测量的要求日益迫切，如物理学中对分子布朗运动的测量，机床振动，在切削力作用下机床导轨的扭摆的测量等。为此我们研制了光栅莫尔条纹跟踪式自准直仪。

针对光栅和阵列探测器分光光度系统中的光谱级次重叠,提出了定位式滤光和数字式滤光两种方法,它们均能够满足快速检测和分析的需要.定位式滤光法是一种直接从硬件上滤除非被测级次光强的方法,通过在光路中插入一块特殊设计的滤光片来实现,滤光片在不同区域具有不同的滤光特性;数字式滤光法是一种间接从软件上滤除非被测级次光强的方法,在确定非被测级次相对被测级次的光强衍射效率的基础上,将光强衍射效率用于修正具有级次重叠的光谱.利用这两种方法检测了氧化钬溶液的400～570 nm光谱,并对所获得的光谱进行了仔细比较,结果表明,它们均能够有效地解决光栅衍射的光谱级次重叠问题.

基于不同金属材料表面等离子激元耦合激发的传播深度和传播距离,提出选择器件材料的标准,其中银表现出最佳的特性.以入射波长为1050nm的p偏振光为例,利用时域有限差分方法,模拟了p偏振光高斯光束入射到金属银亚波长狭缝与光栅结构的传播特性,证明这种结构具有透射增强及定向耦合输出功能.入射面光栅对输出光的主要贡献是透射增强,出射面光栅主要对输出光的远场分布特性产生影响,光栅凹槽数目和深度对透射增强作用具有最佳化参数,透射强度与亚波长狭缝深度之间的关系呈周期性变化特性.

介绍了一种光栅测量系统动态位置精度评定的方法,以现有的光栅测长仪为研究对象,高精度HP5529A双频激光干涉仪作为校准系统.利用光栅测长仪编码器产生的A-quad-B脉冲信号触发激光干涉仪进行同步动态数据采集,由激光干涉仪软件来获取和显示位置误差数据,并绘制更真实详细的动态误差图.最后对动态误差实验结果进行分析和讨论.

光栅是一种精密测量装置，测量原理是以光栅移动形成的莫尔条纹为基础。介绍输出正弦信号和方波信号的光栅在位移测量中脉冲细分的常用方法，分析其中两种方法的电路与波形并对其进行实验，验证细分原理的正确性。

本文介绍了一种新的散斑干涉仪.该仪器利用光栅作为错位元件,具有光路简单,结构紧凑,波像差小,防震要求低等特点.文中对仪器进行了详细的原理分析与介绍,并利用其测量典型试件受均布载荷下的离面位移场,进行理论值与实验结果比较,证明该仪器测量位移时具有高的精度.同时该仪器还可应用于构件的无损探伤.

本文首次提出了光栅纳米测量中莫尔条纹信号的参数连续性概念和一种以之为依据的新的实时动态误差修正方法,并进行了实验验证.它根据信号的实时特征参数及其变化规律工作,不仅能够修正系统误差,而且能够修正部分随机误差.应用本方法可极大地改善细分误差在全量程上的一致性,为通过后续的系统误差补偿实现光栅纳米测量打下良好基础.

分析了光栅、感应同步器和时栅3种典型传感器的原理和数学模型.找出它们在原理和技术上的共同之处,进而提出一种新的设计方案,从原理上证明可以将低精度低分辨力增量式光栅传感器,利用感应同步器的电行波产生原理,转换成为高精度高分辨力时栅传感器.设计实验平台进行了原理验证性实验,实验结果表明,利用时空正交驻波合成行波的方法可以实现将增量式光栅转化为绝对式时栅.最后对实验中影响行波质量的原因进行了分析,并提出了解决方法.

该文提出了利用动态链接库技术和VB语言编制程序提取光栅位移传感器数据的一种新方法给出了测试软件编写过程直接为电液伺服系统的位移测试服务.