新型表面形貌測量儀器

《新型表面形貌測量儀器》是在2008年2月1日科學出版社出版的圖書。本書主要介紹了 表面形貌測量儀器的發展、三種表面形貌測量儀器、表面形貌測量儀器的關鍵部件等內容。

基本介紹

• 中文名：新型表面形貌測量儀器
• 出版社：科學出版社;  (2008年2月1日)
• 語言：簡體中文
• 版次：1

基本信息

出版社: 科學出版社; 第1版 (2008年2月1日)

平裝: 208頁

正文語種: 簡體中文

開本: 16

ISBN: 9787030210425

條形碼: 9787030210425

產品尺寸及重量: 23.6 x 16.4 x 1.2 cm ; 386 g

ASIN: B0016E73WM

內容簡介

簡介

《新型表面形貌測量儀器》首先系統地對表面形貌測量儀器的發展進行了綜述，然後從原理、結構、信號處理、軟體設計等方面論述了基於微恆力位移感測器的表面形貌測量系統、基於雷射聚焦伺服式感測器的輪廓儀、基於雷射干涉測量的輪廓儀等三種表面形貌測量儀器，最後論述了表面形貌測量儀器的關鍵部件——運動工作檯。全書力求具有創新性、實用性和先進性。

目錄

序

前言

1 概論

1.1 表面形貌及其意義

1.2 表面測量技術發展概況

1.2.1 接觸式測量方法

1.2.2 光學測量方法

1.2.3 非光學式掃描顯微鏡方法

1.2.4 各種測量方法的比較

參考文獻

2 基於微恆力位移感測器的表面形貌測量系統

2.1 微恆力位移感測器的整體設計

2.1.1 電感感測器存在的問題

2.1.2 微恆力位移感測器的結構

2.1.3 信號處理電路

2.1.4 量程的擴大

2.1.5 數字濾波

2.2 感測器的力控制機構

2.2.1 音圈電機的結構設計

2.2.2 音圈電機模型的建立

2.2.3 音圈電機的特徵參數及性能分析

2.3 測量力的控制

2.3.1 感測器的靜態和動態力分析

2.3.2 穩態誤差分析

2.3.3 穩定性分析

2.3.4 PID校正網路設計

2.4 微恆力感測器的動態特性及其測試、控制

2.4.1 系統動態特性的測試與辨識方法

2.4.2 感測器的數字仿真

2.5 基於微恆力感測器的表面形貌測量系統

2.5.1 形貌測量系統的整體設計

2.5.2 LSTM系統硬體結構設計

2.5.3 LSTM系統的軟體設計

2.6 系統誤差分析、精度驗證和套用

2.6.1 系統誤差分析

2.6.2 音圈電機的測試

2.6.3 精度驗證

2.6.4 量程驗證

2.6.5 套用

2.7 線切割音圈電機特性測試

2.7.1 電機的結構設計與受力分析

2.7.2 靜動態特性測試

2.8 電感感測器信號的直接數位化處理

2.8.1 電感感測器等效電路與理論輸出信號

2.8.2 感測器幅位移與相位移數值曲線與分析

2.8.3 橢圓擬合相位與幅值方法

2.8.4 實驗方法與結果分析

參考文獻

3 雷射聚焦伺服式輪廓儀

3.1 雷射聚焦伺服式輪廓儀的基本原理

3.1.1 聚焦探測法的基本原理

3.1.2 傅科刀口法檢測原理及其改進

3.1.3 雷射聚焦伺服式位移感測器的整體設計

3.2 聚焦檢測光路的設計與成像分析

3.2.1 半導體雷射器及其自動功率控制電路

3.2.2 雷射束的準直和整形

3.2.3 光學隔離器

3.2.4 聚焦物鏡

3.2.5 分束稜鏡

3.2.6 光路成像分析

3.2.7 聚焦檢測信號模型分析

3.3 聚焦伺服信號及檢測

3.3.1 聚焦誤差信號檢測

3.3.2 信號處理

3.3.3 聚焦誤差S曲線

3.3.4 聚焦伺服執行機構

3.3.5 功率驅動電路

3.4 聚焦誤差信號的改進

3.4.1 不同材料改善S曲線與陡坑測量範圍分析

3.4.2 快速焦點跟蹤方法與實驗測量結果

參考文獻

4 大量程槓桿式雷射干涉測量儀

4.1 儀器整體結構和工作流程

4.1.1 儀器的整體結構

4.1.2 儀器工作流程

4.2 測量系統的原理與設計

4.2.1 干涉測量原理

4.2.2 干涉系統的設計

4.3 影響干涉條紋間隔寬度的因素分析

4.4 光源的選擇與光學元件的要求

4.5 干涉測量儀的非線性分析

4.5.1 干涉測量儀測量數學模型

4.5.2 實驗測量分析

4.6 干涉條紋的光電接收與處理方法

4.6.1 滿足條紋計數的光電轉換李薩如信號分析

4.6.2 橢圓信號的採集擬合、校正與補償

4.6.3 獲取條紋光電轉換信號的方法

4.6.4 光電接收信噪比分析

4.6.5 線陣CCD干涉條紋的處理研究

4.7 干涉條紋光電信號轉換電路

4.7.1 條紋光電信號硬體四細分處理

4.7.2 條紋的單片機計數方法

4.7.3 單片機與計算機的通信

4.7.4 光電信號的A/D轉換

4.8 高信噪比下提高幹涉條紋光電接收頻響範圍的方法

4.8.1 無偏壓干涉條紋的光電轉換分析

4.8.2 兩路光電差分信號的計算

4.8.3 無偏壓光電轉換信號幅值與頻率的關係

4.8.4 交直流混合放大電路的設計與分析

4.8.5 光電轉換信號的交直流混合放大輸出

參考文獻

5 基於正交衍射光柵的表面形貌測量儀器二維工作檯

5.1 工作檯概述

5.1.1 常用位移計量方法綜述

5.1.2 世界各國測量機及套用二維平台

5.1.3 二維位移工作檯存在的主要問題

5.2 平面正交衍射光柵計量方法的研究

5.2.1 平面正交衍射光柵向量普適表達方程式

5.2.2 正交衍射光柵的測量原理

5.2.3 直角稜鏡放置位置的設計

5.2.4 衍射光束方向、位置與光柵偏轉、平移關係的理論建模

5.2.5 衍射光束干涉條紋圖的仿真

5.2.6 測量誤差的分析

5.3 共運動基面與總計量標準器工作檯的結構設計與驅動

5.3.1 工作檯整體結構

5.3.2 共運動基面與工作檯導向機構的設計

5.3.3 粗動工作檯偏擺運動誤差的計算

5.3.4 微定位工作檯結構及靜力學分析

5.3.5 工作檯定位驅動

5.3.6 總計量標準器工作檯結構

5.4 驅動系統性能分析及虛擬儀器技術的套用

5.4.1 驅動系統硬體結構設計

5.4.2 工作檯動態特性與穩定性分析

5.4.3 平面光柵與雙頻雷射兩測量系統測量結果的比對與分析

5.4.4 虛擬儀器技術的套用

參考文獻