Перечислительные методы и цифровые технологии классификации сигналов в системах мониторинга качества поверхностей

• Автор: Коваленко, Павел Павлович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. .

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

. История развития методов и средств мониторинга качества

поверхностей

1.2. Обзор методов определения качества поверхностей.

Выводы по главе 1 .1В

2. ПОЛИНОМЫ МОРСА КАК ОСНОВА КЛАССИФИКАЦИИ ОДНОМЕРНЫХ СИГНАЛОВ

2.1. Полиномы Морса

2.2 Перечислительные особенности полиномов Морса..

2.3 Алгоритм и программа синтеза полиномов Морса и вычисления критических точек и критических значений.
2.4 Распределения порядковых номеров критических значений в перестановках.
2.5 Распределения критических точек и критических значений полиномов Морса
2.6 Моделирование процесса вероятностного поиска типа полинома
Морса для целей идентификации измерительных сигналов.
2.7 Аналитическое построение элементов треугольника БернуллиЭйлера
2.8 Кумулятивный анализ данных
Выводы по главе 2
3. ПАТТЕРНИЗАЦИЯ СИГНАЛОВ
3.1. Паттернизация сигналов
3.2. Анализ паттернов
3.3. Депаттернизация сигналов .
Выводы по главе 3 .
4. АЛГОРИТМЫ МОДУЛЕЙ, ВСТРАИВАЕМЫХ В ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ СЗМ И ПРИМЕРЫ ОБРАБОТКИ ТАКИХ ДАННЫХ
4.1. Алгоритмы модулей, встраиваемых в программные средства обработки данных СЗМ
4.2. Примеры анализа и классификации данных.
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Одним из первых приборов СЗМ можно считать профилометр Янга, который позволял определять автоэмиссионный ток между сканирующим металлическим зондом и образцом. Разработка Янга получила развитие в трудах Г. Биннига и Г. Рорера [, ], удостоенных Нобелевской премии по физике в г. Эти труды позволили создать сканирующие туннельные микроскопы с атомным пространственным разрешением. ACM позволяет исследовать не только проводящие материалы, но и диэлектрики, чем выгодно отличается от СТМ. Работа ACM основана на использовании сил межатомного взаимодействия. Ближнепольный оптический микроскоп был изобретен Дитером Полем в году []. В данном типе микроскопов используется явление, связанное с прохождением света через отверстия' с диаметром, много меньшим, чем длина волны падающего излучения). Позже были разработаны, сканирующий емкосгной микроскоп (JR. Matey, J. Blanc), сканирующий тепловой микроскоп (С. H.K. Wickramasinghe), магнитно-силовой микроскоп . H.K. Wickramasinghe), микроскоп на силах трения (C. M.Mate, G. M.McClelland, S. Chian g), электросиловой микроскоп (Y. Martin, D:W. Abraham, H. K.Wickramasinghe), микроскоп на основе баллистической эмиссии электронов1 ( W. J.Kaiser), инвертированный фотоэмиссионныйл микроскоп (J. H.Coombs, J. K.Gimzewski, B. Reihl J. K.Sass, R. R.Schlittler), ближнепольный акустический микроскоп (K. Takata, T. Hasegawa, S. S.Hosoki. T.Komoda), сканирующий шумовой микроскоп (R. A.Esslingcr, B. Koslowski), сканирующий микроскоп на ионной проводимости (P. Hansma, B. Drake, O. Marti, S. Gould, C. Prater), сканирующий электрохимический микроскоп (O. E.Husser, D. H.Craston, A. J.Bard), сканирующий зондовый микроскоп на методе Кельвина (N. Nonnenmacher, M. P.O’Boyle, H. Методы исследования качества поверхностей в зависимости от решаемых задач и используемых средств подразделяются на несколько типов. В локальных методах исследуется каждый элемент неровности и их взаимное расположение на малых участках поверхности. Интегральные методы позволяют получить представление об общих характеристиках больших участков поверхности. При использовании локальных методов дополнительное время требуется для проведения интегрирования, которое позволяет судить о средних значениях отдельных элементов поверхности. Интегральные методы позволяют получить эту информацию быстрее, так как одновременно охватывается большое количество неровностей на значительном участке площади []. При использовании контактны х методов возможно разрушение поверхности образца и зонда, поэтому предпочтительнее пользоваться бесконтактными методами. Абсолютные измерения шероховатости базируются на непосредственных измерениях высот неровностей в единицах длины. Относительные методы измерения основываются на вспомогательных приемах и связях линейных характеристик шероховатости с другими физическими величинами, например, с электрическими величинами, емкостями между двумя электродами (одним из которых является исследуемый образец, а вторым — зонд), магнитной проницаемостью пространства, образованного данной поверхностью и зондом и т. В объективных методах наблюдатель не участвует в определении характеристик, поверхности, следовательно, исключаегся возможность ошибки, связанной с индивидуальными особенностями наблюдателя. Преимуществом субъективных методов является их простота и доступность. С помощью единичных методов определяется какая-то одна характеристика исследуемой поверхности, а> при использовании комплексных методов определяется комплекс характеристик []. Рассмотрим кратко эти методы. Наиболее часто используются параметрические методы, связанные с определением таких характеристик профиля в пределах базовой длины, как. Эти параметры стандартизованы и определяются согласно ГОСТ - — Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. Продемонстрируем методику определения некоторых из этих параметров на примере анализа профилограммы, приведенной на рис. Данная профилограмма представляет собой сечение поверхности тела плоскостью, перпендикулярной поверхности, в пределах некоторой базовой длины.