傳統(tǒng)的微振動位移測量方法已經(jīng)很難實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)對非接觸、長時間、高穩(wěn)定性的測量要求。采用激光干涉法設(shè)計的干涉儀可以很好的解決這一問題。然而,目前的大多數(shù)激光干涉儀光路系統(tǒng)受環(huán)境影響易在數(shù)據(jù)上產(chǎn)生直流漂移現(xiàn)象,降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,且儀器設(shè)備存在便攜性不足,測量速度慢等缺點。為此本文從激光干涉測量原理上出發(fā),通過分析研究傳統(tǒng)干涉系統(tǒng),從光路結(jié)構(gòu)、硬件電路、軟件算法三個方面進行改進,設(shè)計出光路結(jié)構(gòu)緊湊、可自適應(yīng)去偏置的微振動位移測量系統(tǒng)。首先,本文通過比較激光干涉測距法中的零差干涉與外差干涉的優(yōu)缺點,選擇了基于零差干涉原理的系統(tǒng)測量方案總體設(shè)計。其次,在參考零差干涉光路系統(tǒng)前提下,采用光路微偏方法重新設(shè)計了系統(tǒng)光路,來提高獲取清晰干涉條紋的能力。并改進光路機械結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了光路可調(diào)性與系統(tǒng)的小型化、便攜化。第三,在軟硬件系統(tǒng)方面,通過設(shè)計了去直流偏置電路與二分法調(diào)偏置程序,實現(xiàn)了系統(tǒng)自適應(yīng)去偏置的能力,極大的消除了由背景光強所帶來的直流漂移對系統(tǒng)的干擾。并通過設(shè)計程控放大電路,得到了適合后續(xù)數(shù)據(jù)處理的放大信號。最后通過設(shè)計橢圓擬合算法與解包裹算法程序,實現(xiàn)干涉信號由位移數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。并通過上位機C... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

零差干涉系統(tǒng)光路

通過系統(tǒng)光路獲取具有一定頻 率差 f 的雙頻光束作為載波信號，從而實現(xiàn)位移測量的系統(tǒng)。其光路原理圖如圖2.2 所示，首先由激光器發(fā)出的一束光經(jīng)分光鏡 1 的分光作用被分為兩束光，光束1 經(jīng)布拉格盒的聲光調(diào)制使光頻率增加 f1。光束 2 經(jīng)分光鏡 2 的透射打在被測物 體上，從而獲得了振動信息產(chǎn)生了具有多普勒頻移 f 的光信號，最終一束頻率為f+f1 的光與一束 f+ f 的光共同打在光電管上產(chǎn)生了拍頻信號，最后通過后續(xù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與采集，得到了物體振動位移數(shù)據(jù)。

峁垢繕嬲穸?灰拼?釁魃杓鋪峁┝斯飴方峁股杓�。�?2.3 改進后光路示意圖2.3 系統(tǒng)光路機械結(jié)構(gòu)設(shè)計及激光器選型根據(jù)改進后的光路系統(tǒng)，從理論上實現(xiàn)了清晰干涉條紋的獲取，但在實際狀況中因為激光入射角的偏差和反光鏡、參考鏡、分光鏡的位置偏差[19]，很難實現(xiàn)所設(shè)計光路系統(tǒng)的一步成型，使光路達到理想狀態(tài)，獲得穩(wěn)定清晰的干涉條紋�？紤]到好的機械結(jié)構(gòu)對提升系統(tǒng)精度非常關(guān)鍵[22,35]，本系統(tǒng)的光路機械結(jié)構(gòu)材料

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3075765