计量学报2006(第27卷)第3期 - 中国计量测试学会

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计量学报2006(第27卷)第3期

发布时间：2018/8/2 13:54:21

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测量不确定度最大残差系数的一种新算法=A Novel Method for Calculating the Coefficient of Maximum Residual in Measurement Uncertainty[刊,中]/王中宇(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100083),张海滨,刘智敏//计量学报—2006,27（3）.—201～205
在测量不确定度的评定中，用测量数据的最大残差乘以适当的系数获得标准差的方法称为最大残差法。通过对最大残差的分布函数及其数字特征的分析研究，建立了最大残差的概率模型，并且利用蒙特卡罗模拟及Matlab软件，提出了计算测量不确定度最大残差系数的一种新方法，求出了当测量次数小于50时，最大残差所对应的分布函数、均值、标准差和自由度的数值，并给出了最大残差法的系数表。最后通过测量实例验证了理论分析的正确性。用文中提出的方法可简单、迅速、可靠地计算出所需要的标准差数值。图1表5参9
关键词：计量学；测量不确定度；标准差；最大残差；蒙特卡罗模拟
国家自然科学基金资助（50375011）

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碳/碳复合材料切削表面粗糙度的评定方法及评定参数研究=Study on the Evaluation Method and Evaluation Parameters of Cutting Surface Roughness of Carbon/Carbon Composite[刊,中]/ 赵福令(大连理工大学精密与特种加工教育部重点试验室，大连116024),艾传智，杨东军，杨志翔，王金明，敖明//计量学报—2006,27（3）.—206～211
通过对航空航天领域应用的碳/碳（C/C）复合材料和硬铝材料切削表面进行三维表面粗糙度测量实验，研究了C/C复合材料切削表面粗糙度的二维评定与三维评定方法、幅度表征参数及分形表征。结果表明：对于C/C一类的复合材料需选用三维评定参数才能准确表达其切削表面粗糙度的真实特征；表面均方根偏差比表面算术平均偏差更适合作为C/C复合材料切削表面粗糙度的幅度评定参数，表面粗糙度的三维标准应优先选用表面均方根偏差作为评定参数；表面分形维数可作为C/C复合材料切削表面粗糙度的表征参数之一。图4表3参13
关键词：计量学；碳/碳复合材料；表面粗糙度；评定参数；分形

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基于伺服自动聚焦的精密激光位移传感器研究= Research on Precision Micro-displacement Laser Sensor System Based on Auto-servo Focusing Principle[刊,中]/解旭辉(国防科技大学机电工程与自动化学院机电工程系，长沙410073),王芸，李婷//计量学报—2006,27（3）.—212～215
研究开发了一种低成本、高精度的非接触式激光微位移传感器。该传感器采用光驱内激光头作为探测元件，利用其自动聚焦原理开发了S曲线法，同时提出了一种新的测量方法—自动搜寻法，将这两种方法相结合，用来测量复杂物体表面的面形，既可进行大量程的测量，也可进行较小量程内高分辨率的测量。大量程（1.8 mm）内分辨率为2 μm，在较小量程（200 μm）内可达0.2 μm。图6参6
关键词：计量学；微位移传感器；光驱激光头；自动聚焦探测；自动搜寻法；S曲线法

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提高线阵CCD测量光束中心位置精密度的方法=Improvement of the Measurement Precision of Light Beam Center by Linear CCD[刊,中]/朱鹤年(清华大学物理系,北京100084), 张子良，常缨，房元峰，王长江//计量学报—2006,27（3）.—216～220
用线阵CCD测量类钟形分布的光束中心位置时，常用高斯分布模型和最小二乘(LSM)回归计算。提出一种用准高斯分布以提高测量灵敏度、用截取阈值较高的方式以减少噪声影响、用加权LSM回归以提高精密度的方法。由于高斯曲线拟合时的因变量不等权，选用加权回归和等权回归相比，ADC化整误差和光电测量误差的影响将减小一个数量级。根据CCD器件的参数，能够确定像元数据的误差限值。再用蒙特卡罗法模拟误差分布规律，通过截尾分布数值的加权回归，求出使测量精密度提高的合理光束宽度范围。已将此方法用于冲击电流计的改进设计和位移测量，使微电流测量的精密度提高达两个数量级，并使30 mm内的微位移测量的非线性标准差不大于0.0025%。图2表2参6
关键词：计量学；光束宽度；高斯分布；截尾分布；加权回归

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用虚光栅移相莫尔条纹法测量光学元件的角度偏差=Application of Virtual Grating Phase shifting Moiré Fringe Method to Angle Departure Evaluation of Optical Components[刊,中]/武旭华(南京理工大学电子工程与光电技术学院，南京210094),陈磊，孙娇芬//计量学报—2006,27（3）.—221～223
引入一种处理静态干涉图的新方法——虚光栅移相莫尔条纹法，详细介绍了此方法的原理。它是一种基于虚光栅技术、移相技术和莫尔技术的载频图像处理方法，用这种方法处理一幅加有载频的干涉图时，可以实现干涉条纹移相的效果，且没有移相误差。以玻璃立方体楔角为例，介绍了虚光栅移相莫尔条纹法在光学元件的角度偏差测试方面的应用，给出了实验结果，并与ZYGO的测试结果进行比对，结果吻合，从而证实了这种方法的可行性。测量精度可达到0.1″，因此可应用于对角规精度的标定。图8表6参6
关键词：计量学；移相莫尔条纹；虚光栅；角度偏差；干涉图；图像处理

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基于激光-线阵CCD技术的轧辊磨损度检测系统=Detection System of Mill Roll Abradability Based on Laser-Linear Array CCD Technology[刊,中]/王玉田(燕山大学电气工程学院，秦皇岛066004),崔立超，葛文谦，王冬生//计量学报—2006,27（3）.—224～227
应用激光-线阵CCD检测技术,提出了一种高速、高精度轧辊磨损度检测方法。阐述了激光线阵CCD检测系统原理、系统组成与检测过程,采用梯度强度均值法对CCD信号进行处理,有效地降低了噪音对成像质量的影响,提高了处理数据的速度,解决了去噪、边缘检测和特征信息提取等关键技术,提高了系统的检测精度与分辨率。实验证明,该系统的测量精度达到了实际生产过程的要求,为实现轧辊磨损度在线检测的高速化、精确化、自动化提供了一种新方法。图4表1参5
关键词：计量学；磨损度检测;线阵CCD;轧辊;半导体激光器

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图像识别在指示表检定中的应用=Application of Image Recognition to the Verification of Dial Gauges[刊,中]/于正林(长春理工大学机电工程学院，长春130022),姜涛，曹国华//计量学报—2006,27（3）.—232～235
介绍了一种基于计算机图像识别技术实现的指示表全自动检定仪的设计方法，着重介绍了检定过程中的指针示值自动判读方法。该检定仪采用了高精度的光栅传感器与计算机技术相结合，利用了光栅测长原理测定指示表推杆的位移，采用CCD摄像头摄取表盘图象，经计算机进行图象识别及数据处理得到指针读数,从而免除了人工读数，大大提高了检定效率，可自动完成各类指示表的示值误差和回程误差的检定。详细论述了检定仪的组成原理、机械结构及仪表示值判读的软件算法，并通过实验对仪器检定结果的准确性进行了检验。图3表1参6
关键词：计量学；指示表；光栅尺；图像识别；自动判读

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球冠型入射光学系统中等效辐射平面位置的计算=Calculation of the Equivalent Radiation Plane for the Spherical Entrance Optics[刊,中]/代彩红(中国计量科学研究院，北京100013), 于家琳，于靖，殷纯永//计量学报—2006,27（3）.—236～240
为了满足包括太阳直射和天空散射在内的2π球面度立体角范围的入射光线的测量需求，要求太阳紫外光谱辐射测量装置的入射光学系统必须具备较好的余弦响应特性。研制的入射光学系统由聚四氟乙烯积分球、磨砂石英球冠型余弦漫射器和修正环组成，积分余弦误差<f2>=0.94%。引入等效辐射平面接收器的概念，根据漫射器的几何形状和上面的光谱辐射照度分布以及接收系统的角度响应特性，采用数学分析方法对漫射器和积分球组合入射光学系统的等效辐射平面位置进行了精确计算，分析了影响等效辐射平面位置的因素，并采用实验统计方法进行了验证。图10参11
关键词：计量学；光谱学；太阳紫外光谱辐射；等效辐射平面；入射光学系统；光谱辐射照度

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基于人工神经网络的固相质量流量软测量研究=The Soft Sensor Model for Mass Flow Rate Measurement of Pneumatically Conveyed Solids Based on the Artificial Neural Network[刊,中]/ 许传龙(东南大学洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室,南京210096),赵延军，黄健，孔明，汤光华，王式民//计量学报—2006,27（3）.—246～249
采用弯管法测量稀相气固两相流中固相质量流量时，固相流量与其影响因素(压差、流量系数、气固混合密度等)之间存在着复杂的非线性关系，给粉体的精确测量带来困难。利用人工神经网络优良的非线性映射能力，建立了一个基于BP网络固相质量流量软测量模型，并以实验数据为样本对网络进行训练，实现对固相质量流量的在线估计，与实验结果吻合较好，为稀相气力输送中固相质量流量在线测量提供了一种简单、可靠的新方法。图5参10
关键词：计量学；固相质量流量；软测量；人工神经网络；弯管流量计

410.55
传感器建模误差对其动态性能补偿效果影响的定量分析=Quantitative Analysis for the Influence of Modeling Error on Dynamic Compensation of Sensor[刊,中]/刘正士(合肥工业大学机械与汽车学院，合肥230009),王勇，陈恩伟，干方建，葛运建//计量学报—2006,27（3）.—250～253
研究了建模误差对传感器动态性能补偿效果的影响。定量分析了一阶系统、二阶系统的建模误差与工作频带拓宽倍数之间的关系，并给出了其关系图谱。由定量分析的关系式及其图谱得出结论：对于一阶系统，补偿效果只与建模误差有关，与时间常数无关，补偿效果一般均较明显；对于二阶系统，补偿效果由误差与阻尼比来决定，在较大的范围内，阻尼比越大，则获得同样补偿效果所需的建模精度就可以越低。这可为设计可靠实用的动态补偿滤波器及评价补偿效果提供依据。图6参12
关键词：计量学；传感器；动态补偿；模型误差；零极点相消
国家自然科学基金资助（60543002）

410.55
一种新型扭矩传感器校验仪=A Novel Calibrator for the Torque Sensor[刊,中]/ 张玉存(燕山大学，秦皇岛066004),李群//计量学报—2006,27（3）.—254～257
为使扭矩传感器能在动态负载状态下进行校验，设计了一种新型扭矩传感器校验仪，设计中采用了虚拟仪器技术，使仪器具有灵活、可自定义、具有强大数据处理和分析功能、易于嵌入数字补偿等特点。通过控制磁粉制动器，使扭矩传感器校验仪具有灵活的加载方式，并且采取PIDD的控制方法克服了磁粉制动器低速时的不稳定现象，实际测试验证表明此方法是可行的。图5表2参7
关键词：计量学；扭矩；校验仪；虚拟仪器；加载

410.55
DSP技术在多功能电网参数测量仪中的应用=Multi-function Power Network Measurement Instrument Based on DSP[刊,中]/陈天华(北京工商大学信息工程学院，北京100037),韩昌沛，杨正中//计量学报—2006,27（3）.—258～261
提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的多功能电网参数测量仪设计方案，对C500、C501、AT93C46的工作方式和接口等进行了讨论，并研究了基于C500、C501的参数测量与误差校正方法，实现了对交流电网中三相电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、频率、有功及无功电能的实时测量,测量准确度达到0.5级。图7表3参3
关键词：计量学；数字信号处理；电网参数测量

410.55
基于NTN校准技术的脉冲标准法=The Pulse Standard Method Based on “Nose-to-Nose”Calibration Procedure[刊,中]/王跃佟(北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京100022), 刘明亮，高小珣，郁月华，缪京元，朱江淼//计量学报—2006,27（3）.—266～268
脉冲标准法是校准宽带取样示波器的一种行之有效的方法，但它需要波形参数已知的脉冲信号源，当取样示波器的带宽很宽时，这种脉冲信号源是很难得到的。近年来发展起来的NTN校准技术可以不受带宽的限制，但是它只限于对某些结构的取样示波器的校准。提出了一种基于NTN校准技术的脉冲标准法，该法克服了上述限制，可以实现更多种类的宽带取样示波器的校准。实验结果表明，该方法是非常有效的。图7参9
关键词：计量学；NTN校准技术；取样示波器；幅频响应；带宽

410.55
微波网络分析仪校准过程中校准方程的选择=Choice of Calibration Equations in the Calibration of Microwave Network Analyzer[刊,中]/冯巍巍(中国科学院半导体研究所集成光电国家重点实验室，北京100083),王幼林，祝宁华//计量学报—2006,27（3）.—269～272
将线性方程组的误差理论应用于微波网络分析仪的夹具校准过程，提出了一种线性校准方程的通用选取原则，即选择系数矩阵的条件数最小的组合。用这个原则对TSD校准方法进行方程选择，并将不同方程组合的解与直测数据进行比较，结果证明根据误差理论选择的方程组合确实得到最精确稳定的解。图3表1参13
关键词：计量学；微波网络分析仪；微波测试；校准；测试夹具

410.55
污染扩散浓度场激光散斑测量原理研究=The Measurement of Concentration Field of Pollutant Diffusion by Laser Speckle[刊,中]/卢曦(上海理工大学机械工程学院，上海200093),吴文权//计量学报—2006,27（3）.—277～280
提出了一种利用激光散斑和散斑照相技术的污染扩散非定常瞬时全场浓度测量的新方法。根据污染烟雾粒子成像、粒子散射、统计光学以及数字图像处理技术，从理论上详细论证了浓度场全场测量的原理和此方法测量的局限性，为进一步设计浓度场测量系统提供了参考依据。图2参8
关键词：计量学；激光散斑；污染扩散；浓度场

410.55
一种新的预测蛋白质二级结构的模型—贝叶斯神经网络=BNN：A Novel Model for Prediction of Protein Secondary Structure[刊,中]/邵建林(中国计量学院生命科学学院，杭州310018), 徐东，王兰州，王翼飞//计量学报—2006,27（3）.—281～285
提出了一种新的基于贝叶斯神经网络(BNN)的蛋白质二级结构预测方法。计算结果表明，BNN的性能优于反向神经网络(BPNN)，平均Q3精度在四组交叉证实数据集与测试数据集下分别提高了3.65%和4.01%；还提出了一种有效缩短马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟过程中“burn in”阶段的交叉证实初值选取方法。图3表4参9
关键词：计量学；蛋白质二级结构；贝叶斯神经网络；马尔可夫链蒙特卡罗模拟；方差信息准则；BGR收敛性诊断

410.55
基于AR参数模型与聚类分析的肌电信号模式识别方法=The Method of Surface EMG Pattern Recognition Based on AR Parameter Model and Clustering Analysis[刊,中]/崔建国(东北大学教育部暨辽宁省流程工业综合自动化重点实验室，沈阳110004),王旭，李忠海，田丰//计量学报—2006,27（3）.—286～289
肌电信号是与神经肌肉活动有关的生物电的体现，肌电信号的模式识别是肌电应用的基础。利用现代功率谱估计中的参数模型法，对从掌长肌、肱桡肌、尺侧腕屈肌和肱二头肌采集的4路表面肌电信号建立AR参数模型，并提取其AR模型参数作为信号的特征，构造特征矢量，提供给基于距离测度的Mahalanobis距离分类器进行模式分类，能够成功地识别出握拳、展拳、腕内旋、腕外旋、屈腕、伸腕、前臂内旋、前臂外旋8种动作模式。实验表明，该方法识别率高、鲁棒性好，为肌电等非平稳生物电信号的模式识别提供了一种新方法。图1表1参5
关键词：计量学；表面肌电信号；模式识别；AR参数模型；聚类分析
国家自然科学基金资助（50477015）

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多维随机变量的熵不确定度=Entropy Uncertainty of Multi-dimensional Random Variable[刊,中]/李大军(东华理工学院测量系，抚州344000),程朋根，龚健雅,熊助国//计量学报—2006,27（3）.—290～293
通过引入信息熵理论，将一维随机变量的熵不确定度指标推广到二维、三维和N维情况，提出了熵不确定椭圆、熵不确定椭球和熵不确定超椭球指标，以此作为二维、三维及多维随机点的不确定度指标。所提的熵指标具有惟一确定、不受置信水平选取的主观性影响的特点，比较适合于作为GIS中信息点的位置不确定性度量指标。图1表1参8
关键词：计量学；信息熵；多维随机变量；熵不确定度

410.55
线性参数累积法处理时的精度估计=Accuracy Estimation in Linear Parameter Processing Based on Cumulative-sum Method[刊,中]/陈国强(河南理工大学机械工程系，焦作454000), 赵俊伟//计量学报—2006,27（3）.—294～296
精度估计是线性参数处理中重要的一部分，而累积法是进行线性参数处理的一种新方法。为此在简述了普通累积法的概念和进行线性参数估计的原理之后，推导出了等精度测量时线性参数精度估计的计算过程和公式，并以测量铜棒长度和线性膨胀系数为例，对其进行了精度估计。结果表明，计算过程简便、公式正确。对于不等精度测量，只需要转化为等精度测量即可。表1参5
关键词：计量学；累积法；线性参数估计；精度估计

文摘员：韩立德

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