Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий

• Автор: Богомолов, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Глава 1. Анализ проблемы контактной интерферометрии в

области измерений геометрических величин

1.1. Методы контактной интерферометрии и их место в

метрологическом обеспечении машиностроения

1.2. Анализ интерференционных методов измерения

геометрических величин

1.3. Анализ контактных интерферометров

1.4. Методы регистрации и обработки интерференцион

ных изображений

1.5. Постановка задач исследования

Глава 2. Математическое моделирование и теоретическое исследование контактного интерферометра с цифровой
обработкой изображения
2.1. Математическая модель интерференционного
сигнала в интерферометрах белого света
2.2. Анализ оптико-электронной системы на основе ПЗСматрицы
2.3. Анализ погрешности формирования интерференционного изображения в измерительной системе
2.4. Методы цифровой обработки интерференционных
изображений
2.5. Основные выводы
Глава 3. Разработка компьютеризированного интерферометра на основе ИКГТВ и его экспериментальное исследование

3.1. Структура компьютеризированного интерферометра

3.2. Анализ фоточувствительных приборов с зарядовой связью
3.3. Выбор и интеграция узлов компьютеризированного интерферометра
3.4. Алгоритмы обработки интерференционных изображений
3.5. Разработка программно-математического
обеспечения
3.6. Экспериментальное исследование метода
определения середины полосы
3.7. Экспериментальное исследование компьютеризированного интерферометра
3.8. Метрологические характеристики и преимущества компьютеризированного интерферометра
Глава 4. Внедрение компьютеризированного интерферометра и
пути его дальнейшего развития
4.1. Объекты внедрения компьютеризированного интерферометра
4.2. Компьютеризированный интерферометр для поверки стеклянных пластин
4.3. Компьютеризированный интерферометр для поверки установочных колец
4.4. Компьютеризированный интерферометр для поверки роликов и проволочек
4.5. Пути дальнейшего развития компьютеризированного интерферометра
Заключение

А. Результаты работы
Б. Выводы
Литература
Приложение 1. Результаты анализа погрешности цифровой
обработки интерференционных изображений
Приложение 2. Руководство пользователя и инструкция по
эксплуатации системы
Приложение 3. Выходные документы системы
Приложение 4. Результаты метрологического испытания системы 141 Приложение 5. Сертификат об утверждении средств измерений
на интерферометр ИКПВ-К
Приложение 6. Акт о внедрении результатов кандидатской
диссертационной работы на ФГУП ММПП "Салют"
Приложение 7. Акт о внедрении результатов кандидатской
диссертационной работы на ОАО "МПО им. И.Румянцева"
Приложение 8. Акт о внедрении результатов кандидатской
диссертационной работы на ФГУ "РосТест-Москва"
Приложение 9. Акт о внедрении результатов кандидатской
диссертационной работы на ФГУ "Тест-С.-Петербург"
Приложение 10. Акт о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы на ФГУ "Самарский ЦСМ"

потенциальной ямы в другую. При этом не все накопленные заряды передаются полностью, некоторые заряды отстают и при каждом переносе возникают потери, т.е. имеет место неэффективность переноса. Это приводит к искажению выходных сигналов и потери части высокочастотных составляющих спектров. Этим объясняется фильтрация при переносе зарядов.
Если число переноса равно N. то при переносе (п+1) позиции переноса соотношения заряда перенесенного с первоначальным имеет вид [7]:
^ = — (1 - £)" £*-" ,
(} (М-п)!п!
где £- коэффициент потери при переносе,
п - номер позиции переноса.
В каждый момент заряд в потенциальной яме под каждым элементом
может быть рассмотрен как заряд, сосредоточенный в центре элемента ПЗС.
Эти сосредоточенные заряды отстают друг от друга на расстояние шага ПЗС.
Поэтому в любой момент распределение зарядов при переносе в ПЗС может
быть рассмотрено как произведение совокупности 5-функций со значением
текущих зарядов на каждой позиции переноса. Это и есть функция
фильтрации при переносе:
С2 (X) = <2(х) = £ ———(1 - еу £*-'ё(х - пХ).
„-о(1Ч-п)!п!
Спектр функции фильтрации при переносе зарядов можно получить путем преобразования Фурье выражения функции фильтрации. Он имеет вид
[7]:
К2 (&>) = ехр[—N£(1 — совЗя^Х)]
После фильтрации при переносе зарядов выходной сигнал равен:
Е2 (X) = в;2»(х) * С2 (х) = 11рЕ(х) * [Ь. (X) * Ьд(х,Л)]Ок (х) * С2(х). (2.5) Соответствующая частотно-контрастная характеристика (ЧКХ) имеет
вид: