基于多头读数布局的圆光栅自校准方法研究

针对测角系统在线校准问题,提出了一种基于多读数头布局的自校准方法。通过多组传感器的测量数据,利用圆封闭原则和傅里叶级数的性质,建立测量值与误差之间的函数关系,并基于多读数头布局原理,对自校准读数头布局进行优化,以提高校准方法对误差的抑制能力,实现单读数头测角传感器的自校准。设计了单轴转台,搭建了自校准测角系统,并进行了实验验证。实验结果表明:测角系统采用自校准方法后,单读数头测角传感器的测角误差为6.10″,在相同的测量环境下,其校准精度接近借助外部参考标准的传统谐波标定方法。自校准方法可有效抑制测角误差,显著提高测量精度。     

基于容栅传感器的试件拉伸率在线测量装置

材料力学实验中在做破坏性拉伸试验时,需要测量拉断试件的长度,但是由于拉断试件测量时断口对接不紧密,以及人为读数误差等原因造成实验结果与理论值之间存在很大的差别.对此设计了基于容栅传感器的试件拉伸率自动测量装置,数字显示读数,提高了测量精度;同时该装置可以安装在机械加工设备上进行长度在线测量,提高加工效率.     

一种测定橡胶杨氏模量的方法

大学物理测量金属杨氏模量实验通常采用拉伸法和梁弯曲法, 但是该种方法在进行实验的过程中存在 设备难以调节, 读数存在误差, 实验的成本较高等缺点. 而且该设备对测量非金属的杨氏模量无法操作. 为了使该实 验问题具体化, 实验仪器简单化, 实验现象明显可靠, 本文介绍了一种测量非金属杨氏模量的简易实验装置     

波尔共振实验中相位差测量的改进

利用ZKY-BG波尔共振实验仪测量相位差实验中,采用频闪法的实验误差较大,同时对观察者眼睛容易造成伤害.增加光电门和齿轮型的有机玻璃转盘,将数据采集改进为自动读数,减小人为读数误差,也避免了对人眼的伤害.改进后实验实现了操作一体化和自动化.     

JCD2型读数显微镜测量液体折射率实验方法改进研究

目前在大学物理实验使用JCD_2型读数显微镜测量液体折射率的实验中,大多在装被测液体烧杯中放深色的薄金属片或者纸片作为目标物,通过调节显微镜目镜视度,寻找清晰的像时记录对应的位置,薄金属片或者纸片作为目标物发现读数显微镜在一定移动范围内都可以得到目标物清晰的像,范围分别为0.21 mm和0.4 mm,产生的最大误差分别为13.5%和3.8%。此外,读数显微镜的刻度尺在JCD_2仪器内部,导致初次使用读数显微镜的部分学生无法准确理解实验原理。通过读数显微镜与50分度的游标卡尺、目标物为薄铁片与光栅波片、目标物为纸片与无纺棉做对比实验,目标物换成光栅波片和无纺棉,读数显微镜只能在某一位置观察到目标清晰的像,测量数据相对误差可精确到0.2%,实验原理展现更加具体形象,学生更易理解。     

用拉脱法测定液体表面张力系数实验中被忽视的一种错误

拉脱法测定液体表面张力系数是一种常用的、直观的实验方法,但往往由于读数方法不当会造成较大偏差.现就我们用扭秤做这个实验的经验和理论计算谈谈我们的意见.     

横向调制偏振光测量导轨直线度

介绍了一种测量导轨直线度误差的新方法,利用偏振干涉原理调制出一束偏振角随光束横向坐标线性变化的特殊线偏振光光束,通过一个随直线度误差移动的光缝测量出光束中不同位置的偏振角,根据直线度误差与偏振角之问的线性关系,实现对直线度误差的测量.从理论上对该方法进行了论证分析,进而详细介绍了光学调制器的组成,设计了偏振角测量的光电组件,并进行了相应的实验.实验结果分析表明,该实验装置的直线度误差与偏振角之间的直线拟合相关指数R2优于0.9995,且测量直线度误差范围不低于0.5 mm,构建的测量系统经标定后测量分辨力可以达到亚微米级,测量不确定度达到1μm.该方法不仅实现方便、可靠性较高,而且可以克服测量时由于光强变化、导轨形面误差对测量结果的影响,稍加改进即可实现二维直线度误差测量,测量精度与自准直仪相当,具有一定的理论研究意义和较强的实际应用前景.     

光楔加工检测及测量误差分析

提出了用于光楔加工中楔角检测的一种新型装置及测角系统。结合锗晶体元件的光学特性 ,在综合分析各种测角装置的结构特点后 ,形成了此装置及系统。实际使用中该装置测角性能良好。对测量中可能产生的误差进行了较详细的分析。经过对标准楔块的检测 ,可满足实际使用要求。该装置的特点 :采用多个微动机构 ,在微机控制的细分驱动方式下 ,利用搜索逼近的方法完成对楔角的测量。该装置除用于红外光楔的锗晶体测量之外 ,也可用作其它光学玻璃的角度测量和分度使用     

光电门验证机械能守恒定律的误差修正

利用光电门验证机械能守恒定律的实验中,瞬时速度测量的准确性是决定实验成功的关键.文章通过对光电计时器的计时原理深入分析,提出两种测量"有效遮光宽度"的方法,提高光电门测量瞬时速度的精确度,对光电门验证机械能守恒定律的实验进行误差修正.     

利用分光计测量光波波长的误差分析

针对大学物理实验中利用分光计测量光波波长的误差进行了分析,得到影响测量精度的主要误差来源包括测量原理理解误区、分光计的调节不到位以及读数的误差;并给出了详细的物理解释。     

表面张力实验装置的改进

本针对拉脱法测量液体表面张力实验中仪器误差较大,测量结果不理想的情况,对该实验装置进行了改进,使测量数据离散性小、精度高。     

不良导体导热系数测量实验中两种冷却方式的对比研究

对稳态法测量不良导体导热系数实验中两种冷却方式进行了对比研究,实验结果表明：自然对流冷却方式测量结果很接近理论值,强迫对流冷却方式测量结果偏差较大,分析了偏差产生的原因．     

议直流安培计的读数方法

议直流安培计的读数方法杨莲芳（贵阳煤校）直流安培计是中专物理电学实验中的基本测量工具，正确读数是使用这类仪表的基本要求。中专物理实验一开始便介绍了刻度尺的读数及误差理论。但是，由于教材、教师教学等等的原因，不少学生在实验中对安培计指示值的读数把握不准...     

光杠杆法测定金属线胀系数实验分析

在不增加任何实验装置和改变测温系统的条件下,采用降温测量的方法测定了金属线胀系数。比较了升温测量和降温测量的实验结果,并对测量进行了误差分析。结果显示降温测量能有效地解决了升温测量结果偏差太大的问题。     

基于智能手机地磁场水平分量的测量

利用智能手机的指南针功能,结合亥姆霍兹线圈产生的均匀磁场,来进行普通物理实验中地球磁场水平分量的测量实验的改造。充分利用了手机的指南针的灵敏度高、无偏心误差以及读数准确的优点,减小了实验误差。同时,提高了利用生活中的常用工具来解决物理问题、激发学生学习兴趣的目的。     

飞机风挡玻璃光学角偏差测量的研究

介绍一种新的测量飞机风挡玻璃光学角偏差的方法和全自动测量装置。与现行的角偏差自动测量方法相比,这种方法的物理意义清晰、样件被测量位置明确、测量结果准确度高。标靶采用针孔而不是十字叉丝或“L”形。采用钨灯和投射透镜产生准直白光,用CCD探测器作为光斑位置传感器在成像透镜的后焦面测量光斑位置的变化,从而可得光学角偏差。测量系统通过标准样品可溯源到国家角度基准。分析表明：测量系统的测量不确定度达到7.3″(k=2)。     

光心指示偏差与焦距测量误差关系的研究

实验中用来测量透镜焦距的光学仪器,由于透镜在加工、安装等方面精度的限制,其光心的准确位置无法确定,即透镜光心在光具座轨道标尺上的实际位置与指针所指示的位置之间存在一定的偏差.这种偏差一般较小,实验中常被人们忽视.但若物距的大小选择的不适当时,常给焦距测量结果产生较大的影响.该系统偏差对焦距测量结果的影响趋势如何呢?笔者做了理论分析和实验验证.     

基于角差法面形测量装置的测角误差研究

针对已有的角差法面形检测原理验证装置,分析采用相对测角法测量反射镜表面采样点的斜率并重构面形的测量方式中测角误差的传递方式。通过Matlab软件建立该传递方式的分析模型,并分析测角稳定性误差对面形测量的影响。实验证明该仿真分析的结果可靠有效。     

杨氏模量教学实验的改进

杨氏模量实验是大学物理实验课程教学中重要的组成部分。本文详细介绍了杨氏模量的激光光杠杆法和梁弯曲法两种测量方法。根据不同实验方法,对实验仪器进行合理的改进,并完成了数据处理和误差分析。相对于传统的实验教学方法,改进后的实验装置不仅操作简单,读数更简单,更直接,而且测量数据准确度高,误差很小。因此,本实验的优化改进将提高大学物理实验教学效率和调动学生参与实验课堂教学的积极性。     

多层轴向绝缘堆的电压电流测量

为获取初级试验平台(PTS)装置分层真空轴向绝缘堆的电压电流,设计、标定了微分型电容分压器和微分环。探头的频响实验表明:绝缘堆电压、电流探头的频响上限分别为270MHz和100MHz。两种探头均采用在线标定方法来确定幅值灵敏度系数。电压探头在标定时应当保留绝缘堆外侧的水介质,以保证探头附近电场分布不发生改变。PTS装置的实验结果表明:当装置外围馈入电流基本均匀时,绝缘堆电压电流测量结果与相关测试结果自洽,与理论值基本符合;当馈入绝缘堆的电流分布不均匀时,不同角向探头测量结果的偏差导致总电流计算结果的误差较大。