基于紅外雙頻光拍頻的絕對距離測量方法研究
發(fā)布時間:2022-02-10 10:06
提出了一種基于紅外雙頻光產(chǎn)生拍頻信號的方法,從而開展絕對距離測量的研究。理論過程中,基于光的干涉原理,首先建立了測距理論模型,得到了測距距離與位相、頻率之間的函數(shù)表達式。實驗過程中,搭建了紅外雙頻光拍頻測距實驗系統(tǒng),并結(jié)合測距理論,通過加電子學(xué)器件把拍頻信號轉(zhuǎn)變成電子學(xué)干涉信號。數(shù)據(jù)處理過程中,提出了利用曲線擬合的方法對實驗信號進行處理,最后把大量的曲線擬合結(jié)果進行了高斯擬合,通過數(shù)據(jù)分析得到待測距離為(24.06±0.04) m。
【文章來源】:儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
紅外雙頻光拍頻結(jié)果
拍頻實驗測試過程中,信號源加載的拍頻頻率選擇75 MHz和80 MHz。圖9(a)為75 MHz拍頻結(jié)果,對應(yīng)的拍頻頻率為150 MHz,圖9(b)為80 MHz信號拍頻結(jié)果,拍頻頻率為160 MHz。通過2次拍頻實驗測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過光纖合束得到的紅外雙頻光拍頻信號強度明顯大于測距雙頻光的拍頻信號強度。表1為整個紅外雙頻光拍頻測距實驗各個主要光路對應(yīng)的光功率。
同理,對加放大器處理后的紅外雙頻光測距實驗功率進行拍頻測試,驗證能否產(chǎn)生拍頻信號及拍頻信號的輸出功率,信號源加載的頻率為75 MHz和80 MHz。圖11為加放大器處理后,整個紅外雙頻光測距實驗光路拍頻結(jié)果。圖11(a)為信號源加載頻率為75 MHz時,拍頻結(jié)果為150 MHz;圖11(b)為加載頻率為80 MHz時,拍頻結(jié)果為160 MHz。通過圖11放大處理后的拍頻信號測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),該方案不僅能夠拍出相應(yīng)的拍頻信號,而且輸出的光功率有所提高。為此對整個紅外雙頻光拍頻實驗的功率進行了匯總,表2記錄了整個拍頻實驗過程中的拍頻信號強度。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于拍頻解調(diào)的光纖光柵位移傳感器[J]. 徐雨露,倪屹,余濤,郭瑜. 激光與光電子學(xué)進展. 2019(17)
[2]紅外光譜在線測量系統(tǒng)微量采樣與溫控裝置[J]. 孟凡芹,張曉鐘,陳利安. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(11)
[3]基于硬件卡爾曼濾波的飛秒激光實時絕對測距精度優(yōu)化方法[J]. 唐云劍,任永杰,于佳禾,楊凌輝,宋有建. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(11)
[4]基于各向異性高斯曲面擬合的星點質(zhì)心提取算法[J]. 王敏,趙金宇,陳濤. 光學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[5]雙頻測距方法研究[J]. 馬雄艷,張冠武,同非. 電子科技. 2012(12)
[6]攝影測量圖像處理的高精度誤差補償法[J]. 邾繼貴,鄒劍,林嘉睿,葉聲華. 光學(xué)學(xué)報. 2012(09)
[7]高頻相位式激光測距頻率源分析與改進[J]. 王選鋼,緱寧祎,張珂殊. 儀器儀表學(xué)報. 2011(12)
[8]工業(yè)坐標(biāo)測量機器人定位誤差補償技術(shù)[J]. 王一,劉常杰,任永杰,葉聲華. 機械工程學(xué)報. 2011(15)
博士論文
[1]基于雙頻激光干涉測量的大行程納米定位技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 于海利.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2011
本文編號:3618708
【文章來源】:儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
紅外雙頻光拍頻結(jié)果
拍頻實驗測試過程中,信號源加載的拍頻頻率選擇75 MHz和80 MHz。圖9(a)為75 MHz拍頻結(jié)果,對應(yīng)的拍頻頻率為150 MHz,圖9(b)為80 MHz信號拍頻結(jié)果,拍頻頻率為160 MHz。通過2次拍頻實驗測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過光纖合束得到的紅外雙頻光拍頻信號強度明顯大于測距雙頻光的拍頻信號強度。表1為整個紅外雙頻光拍頻測距實驗各個主要光路對應(yīng)的光功率。
同理,對加放大器處理后的紅外雙頻光測距實驗功率進行拍頻測試,驗證能否產(chǎn)生拍頻信號及拍頻信號的輸出功率,信號源加載的頻率為75 MHz和80 MHz。圖11為加放大器處理后,整個紅外雙頻光測距實驗光路拍頻結(jié)果。圖11(a)為信號源加載頻率為75 MHz時,拍頻結(jié)果為150 MHz;圖11(b)為加載頻率為80 MHz時,拍頻結(jié)果為160 MHz。通過圖11放大處理后的拍頻信號測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),該方案不僅能夠拍出相應(yīng)的拍頻信號,而且輸出的光功率有所提高。為此對整個紅外雙頻光拍頻實驗的功率進行了匯總,表2記錄了整個拍頻實驗過程中的拍頻信號強度。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于拍頻解調(diào)的光纖光柵位移傳感器[J]. 徐雨露,倪屹,余濤,郭瑜. 激光與光電子學(xué)進展. 2019(17)
[2]紅外光譜在線測量系統(tǒng)微量采樣與溫控裝置[J]. 孟凡芹,張曉鐘,陳利安. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(11)
[3]基于硬件卡爾曼濾波的飛秒激光實時絕對測距精度優(yōu)化方法[J]. 唐云劍,任永杰,于佳禾,楊凌輝,宋有建. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(11)
[4]基于各向異性高斯曲面擬合的星點質(zhì)心提取算法[J]. 王敏,趙金宇,陳濤. 光學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[5]雙頻測距方法研究[J]. 馬雄艷,張冠武,同非. 電子科技. 2012(12)
[6]攝影測量圖像處理的高精度誤差補償法[J]. 邾繼貴,鄒劍,林嘉睿,葉聲華. 光學(xué)學(xué)報. 2012(09)
[7]高頻相位式激光測距頻率源分析與改進[J]. 王選鋼,緱寧祎,張珂殊. 儀器儀表學(xué)報. 2011(12)
[8]工業(yè)坐標(biāo)測量機器人定位誤差補償技術(shù)[J]. 王一,劉常杰,任永杰,葉聲華. 機械工程學(xué)報. 2011(15)
博士論文
[1]基于雙頻激光干涉測量的大行程納米定位技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 于海利.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2011
本文編號:3618708
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