微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）三維動(dòng)態(tài)特性測(cè)試表征了MEMS器件在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的特性,是MEMS產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。但由于MEMS器件尺寸小,通常在毫米微米級(jí),限制了測(cè)量工具的范圍�；诖�,本學(xué)位論文對(duì)相移法、顯微干涉和條紋圖相位解包裹技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,設(shè)計(jì)出一種基于相移干涉法的非接觸式無(wú)損測(cè)量系統(tǒng),對(duì)MEMS進(jìn)行離面運(yùn)動(dòng)測(cè)量并三維顯示。論文深入研究相移和顯微干涉技術(shù),對(duì)三步、四步、Hariharan和Stoilov相移算法進(jìn)行分析比較�？紤]到確定性和隨機(jī)性光強(qiáng)誤差等因素,最終選擇最佳步長(zhǎng)為π/2的Hariharan算法。為減小因MEMS高速運(yùn)動(dòng)而引起的拍攝圖片的模糊重影現(xiàn)象,頻閃成像采用聲光調(diào)制器（AOM）控制激光束的進(jìn)入時(shí)間。聲光調(diào)制器開(kāi)合一次的時(shí)間為1微秒,大大提高系統(tǒng)的測(cè)量精度并減小誤差的產(chǎn)生。研究了多種抗噪聲性能良好的干涉條紋圖解包裹算法。將洪水填充法與分割線算法和質(zhì)量導(dǎo)向圖算法相結(jié)合,提高了解包裹的連續(xù)性。引入時(shí)域解包裹原理,對(duì)選取基點(diǎn)因運(yùn)動(dòng)引起的相位偏移進(jìn)行誤差補(bǔ)償,減小系統(tǒng)誤差。MEMS動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)將基于MFC的平臺(tái)軟件與Matlab三維顯示技術(shù)相結(jié)合,對(duì)測(cè)量系統(tǒng)... 

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相移干涉測(cè)量的干涉儀

圖 3-5 四種算法的相位誤差-20 -10 0 10 205(a)線性相移器誤差-20 -10 0 10 200.05(b)二階非線性探測(cè)器誤差3步四步CarreHariharanStoilov-20 -10 0 10 2051(c)三階非線性探測(cè)器誤差3步四步CarreHariharanStoilov-20 -10 0 10 200.050.1(d)非線性探測(cè)器誤差相位誤差（度）相位偏差（度）相位偏差（度）相位偏差相位偏差

第三章 相移干涉原理及算法3.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析本論文采用 Hariharan 五步相移算法，相移驅(qū)動(dòng)器選用 PZT 壓電陶瓷，產(chǎn)生的五幅干涉條紋圖如圖 3-6 所示。處理相位時(shí)對(duì)相位值使用 atan2 函數(shù)進(jìn)行校正，得到的相位圖和數(shù)據(jù)如圖 3-6 的 phase image 和圖 3-7 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]動(dòng)態(tài)三維面形測(cè)量中相位展開(kāi)問(wèn)題的研究[D]. 陳鋒.四川大學(xué) 2005
[2]MEMS三維動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 周明才.華中科技大學(xué) 2004



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