科研儀器集成化的基本是采用標準件,實現(xiàn)定制和非標儀器系統(tǒng)的搭建(2018年由黑龍江大學劉書鋼教授與中國科學院大學史祎詩教授共同提出),圖1就是集成化儀器的一個典型案例。圖1采用標準件的形式,搭建出一臺科研測量級別的偏振光方向檢測儀,采用了黑龍江大學的發(fā)明()技術(shù)。搭建的系統(tǒng)具有簡潔、有基準、穩(wěn)定,可以實現(xiàn)整個系統(tǒng)一體化等優(yōu)點。(圖中光學機械件全部由銳光凱奇提供)該系統(tǒng)的全部零件通過鎢鋼籠杠連接成為一體,對外界環(huán)境的影響能夠減少到小,這使得儀器集成化成為可能。而目前業(yè)界還基本完成不了整個系統(tǒng)的集成化功能,可以提供子系統(tǒng)(全部系統(tǒng)中的一個部分)。科研儀器集成化由于技術(shù)門檻比較高,目前還未在公開報道中報道了國內(nèi)外企業(yè)可以實現(xiàn)這個功能,作者希望通過此文以饗讀者,與同行交流。光學系統(tǒng)的搭建基礎(chǔ)是什么光學系統(tǒng)的構(gòu)成其實是一個典型的光、機、電+控制的組合,下邊分別簡單介紹。1.基本光學元件的功能組成儀器系統(tǒng)的基本光學元件如圖2所示,可以大致分為透鏡、棱鏡、反射鏡、濾光片、偏振片、衰減片、物鏡、光源、傳感器、光譜儀(可以歸結(jié)到傳感器,由于它的功能性比較強,單獨列出)等等。新疆光學導航系統(tǒng)費用,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;黑龍江光學導航聯(lián)系電話
NDI)和兩個EM追蹤器的腹腔鏡的追蹤準確性,該光學追蹤器追蹤安裝在軸上的回射標記,而EM追蹤器將傳感器嵌入近端。然后,我們使用觸控筆測試追蹤器的位置測量精度和距離測量精度。,我們評估了由EM追蹤的腹腔鏡和EM追蹤的LUS探頭組成的圖像引導系統(tǒng)的準確性。結(jié)果在使用標準評估板的實驗中,兩個光學追蹤器(Atracsys&NDI)在位置和方向測量中的抖動比EM追蹤器小。此外,光學追蹤器在測試體積內(nèi)顯示出更好的方向測量一致性。但是,它們的相對位置測量精度會隨著距離的增加而顯著降低,而EM追蹤器的性能卻是穩(wěn)定的。在50mm的距離處,兩個光學追蹤器(Atracsys&NDI)的RMS誤差分別為,而EM追蹤器的RMS誤差為。在250mm距離處,兩個光學追蹤器(Atracsys&NDI)的RMS誤差分別變?yōu)?,而EM追蹤器的RMS誤差為。在使用觸控筆的實驗中,兩個光學追蹤器(Atracsys&NDI)在定位觸控筆筆尖時的RMS誤差為,EM追蹤器為。我們的電磁追蹤腹腔鏡和LUS系統(tǒng)組合的原型使用代表性的校準方法,顯示腹腔鏡的RMS點定位誤差為,LUS探頭的RMS點定位誤差為,前者的較大誤差主要是由于三角測量誤差造成的使用窄基線立體腹腔鏡時。黑龍江光學導航醫(yī)用儀器湖北光學導航系統(tǒng)費用,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;
如膀胱、尿道和直腸等部位的壓力,甚至顱內(nèi)和心血管(尤其是動脈和心室)壓力也可以用光纖體壓計來測量。圖2為一種醫(yī)用光纖體壓計探針結(jié)構(gòu)圖,其中對壓力敏感的部分是在探針導管末端側(cè)壁上的一塊防水薄膜。一面帶有懸臂的微型反射鏡與薄膜相連。反射鏡對面是一束光纖,用來傳遞入射光到反射鏡,同時也將反射光傳送出來。當薄膜上有壓力作用時,薄膜發(fā)生形變且能帶動懸臂使反射鏡角度發(fā)生改變。從光纖傳來的光束照射到反光鏡上,再反射到光纖的端點。由于反射光的方向隨反射鏡角度的變化而改變,因此光纖接收到的反射光的強度也隨之變化。這一變化通過光纖傳到另一端的光電探測器變成電信號,這樣通過電壓的變化便可知探針處的壓力大小。圖2.光纖體壓計探針醫(yī)用光纖傳感器種類還有很多,如光纖測氧計、光纖血流計、纖體溫計和光纖醫(yī)用PH計等。目前,它們的研究與應用正受到的重視,種類也日趨繁多,功能和質(zhì)量也不斷完善,從而越來越顯示出光纖傳感技術(shù)在這一領(lǐng)域中應用的廣闊前景。D電荷耦合器件CCD(ChargeCoupledDevice)的工作原理為:在N型、P型硅襯底的表面上,有一層SiO2絕緣層,在其上淀積一組排列整齊、相距很近的柵極。在柵極的作用下,半導體表面形成深耗盡狀態(tài)。
因此本文考慮外螺紋壓圈,又根據(jù)光學系統(tǒng)對邊緣光線是否擴散和外觀要求的不同,壓圈可以分成三種形式。以鏡筒和壓圈的結(jié)構(gòu)形式組合(暫考慮隔圈一種形式)就可以把鏡頭結(jié)構(gòu)分為如圖2所示的六種形式。本文所述CAD的方法是用戶根據(jù)鏡筒和壓圈分類的圖標菜單來選擇結(jié)構(gòu)形式,再通過文字提示用戶去決定選擇何種隔圈形式。三、總體設計把鏡頭基本結(jié)構(gòu)分成了六種類型,就可以把整個軟件系統(tǒng)設計成六個主程序來分別完成六種類型結(jié)構(gòu)的設計。首先讓用戶輸入光學系統(tǒng)外形尺寸,然后選擇:只畫光學系統(tǒng)圖或畫六種類型中一種類型結(jié)構(gòu)圖。每個主程序要調(diào)用光學系統(tǒng)、壓圈、鏡筒、隔圈的子程序完成整個光學鏡頭裝配圖繪制和自動設計。軟件系統(tǒng)框圖如圖3所示。在設計程序時采用了模塊化設計,一個模塊實現(xiàn)某一特定的功能,各個模塊功能不重復,相互之間共享數(shù)據(jù)資源,存在調(diào)用關(guān)系。各個模塊實現(xiàn)的功能和程序的對應關(guān)系如表1所示。在本設計中我們主要采用編制下拉菜單的方法提供用戶界面。建立的新菜單文件名是,編輯的下拉菜單區(qū)是POP6,名稱是BYSJ。圖4在用戶進入到繪圖方式后,點取下拉菜單BYSJ將會看到如圖4所示的菜單。PartControl項主要用于完成設計之后分離各零件。內(nèi)蒙古光學導航系統(tǒng),可以聯(lián)系位姿科技(上海)有限公司;
有兩種類型的光學追蹤標記點可與PST光學追蹤系統(tǒng)一起使用:被動和主動標記。被動式光學追蹤標記點由反光材料組成,它將射入的紅外光反射回至光源。這種標記點有不同的尺寸,如扁平的圓形貼紙或球形。球形標記具有以下優(yōu)點:它們可以反射來自追蹤系統(tǒng)的各個角度的光,而平面標記點能反射與追蹤系統(tǒng)成0到60度之間的角度的光。主動式光學追蹤標記點為紅外光二極管(LED)。這種標記點需要電線或電池來操作,并可直接發(fā)射紅外光。因為它們不依賴于對接受到的紅外光進行反射,例如反光射標記點,所以它們可以在距離追蹤器更遠的地方使用,從而可測量容積更大。對于大多數(shù)應用來說,都可使用被動標記點。它們能提供靈活的設置,并允許用戶快速將普通物體轉(zhuǎn)換為追蹤設。遼寧光學導航系統(tǒng),可以聯(lián)系位姿科技(上海)有限公司;河南光學導航
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而精確度是指同一項目的測量彼此之間的接近程度。這樣,精度和準確性都是單獨的。換句話說,可能非常準確,但不是非常精確,反之亦然。達到較佳測量的準確度和精度都很高。飛鏢盤是演示精度和準確性之間差異的經(jīng)典方法。盤中心是準心。飛鏢降落到離中心距離越近,其精度就越高。(左)如果飛鏢緊密地散布在中心附近,則既精確又精確。(中)如果所有的飛鏢都靠得很近,但是離中心很遠,即是精度,而不是準確度。(右)如果飛鏢既不靠近中心也不彼此靠近,則既沒有精度也沒有準確度。根據(jù)標準ISO5725-1,光學追蹤精度定義為真實性和精度的組合。真實度是測量值與真實位置之間的差;它通常由重復測量的平均值表示,通常指系統(tǒng)誤差。精度是可重復性的度量;它通常由重復測量的標準偏差表示,指的是隨機誤差和噪聲。表述上通常將高度依賴于空間中測量位置的光學追蹤系統(tǒng)的精度和準確度誤差定義為基準定位誤差(FLE)。光學追蹤系統(tǒng)的準確性術(shù)語“準確性”通常用于描述光學追蹤技術(shù)。但其應用和定義可能不一致。首先必須在應用精度和固有光學追蹤系統(tǒng)精度之間進行區(qū)分。應用程序準確性包括許多錯誤源:光學追蹤系統(tǒng)的固有精度(例如,相對于設備的工作空間中的測量位置)。黑龍江光學導航聯(lián)系電話