本文關(guān)鍵詞：基于光纖干涉儀的非接觸振動(dòng)測試技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：物體振動(dòng)的測量方法主要有機(jī)械式測量、電氣式測量、光學(xué)測量。光學(xué)測量具有精度高,具有較大范圍的頻率和動(dòng)態(tài)范圍響應(yīng),能實(shí)現(xiàn)非接觸測量等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛研究�；诠饫w干涉儀的振動(dòng)測試技術(shù)因采用激光干涉技術(shù)而具有極高的檢測靈敏度,在振動(dòng)測量領(lǐng)域受到廣泛的重視。傳統(tǒng)的干涉儀的信號(hào)檢測主要由硬件來實(shí)現(xiàn)的,近年來基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的虛擬儀器技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)這一功能,而且具有性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開發(fā)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),受到廣泛的應(yīng)用。 本文采用光纖邁克爾遜干涉儀結(jié)構(gòu),利用虛擬儀器技術(shù)進(jìn)行干涉信號(hào)數(shù)字解調(diào),實(shí)現(xiàn)了對非接觸振動(dòng)信號(hào)的精確測量。在光纖邁克爾遜干涉儀的基礎(chǔ)上,采用光纖準(zhǔn)直器作為探頭,實(shí)現(xiàn)光纖和待測振動(dòng)表面之間光信號(hào)的耦合,從而實(shí)現(xiàn)非接觸測量。選擇基于ARCTAN計(jì)算的PGC解調(diào)方法實(shí)現(xiàn)干涉信號(hào)的解調(diào),并使用Lab VIEW語言實(shí)現(xiàn)基于ARCTAN計(jì)算的PGC信號(hào)解調(diào)算法,將相位輸出擴(kuò)展到整個(gè)相位空間,同時(shí)分析了載波頻率和濾波器帶寬對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍的影響,采用主動(dòng)低頻大幅度調(diào)制方法來確定外調(diào)制載波幅值。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于虛擬儀器技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PGC信號(hào)解調(diào)方法能很好的實(shí)現(xiàn)干涉信號(hào)的解調(diào),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對1Hz到1KHz的振動(dòng)信號(hào)測量,且具有良好的線性、較高的精度和對突變信號(hào)的良好響應(yīng)。待測信號(hào)為1KHz時(shí),該系統(tǒng)的信噪比達(dá)40dB,諧波抑制比達(dá)30dB,振動(dòng)測量的分辨率優(yōu)于2.47nm。
【關(guān)鍵詞】：邁克爾遜干涉儀 振動(dòng)測量 虛擬儀器 相位生成載波 反正切
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH744.3;O329
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 激光振動(dòng)測量技術(shù)方法與發(fā)展趨勢8-10
• 1.2 光纖干涉儀簡介10-15
• 1.2.1 光纖干涉儀的種類11-13
• 1.2.2 干涉信號(hào)解調(diào)技術(shù)簡介13-15
• 1.3 虛擬儀器技術(shù)簡介15-16
• 1.4 本論文的工作16-18
• 2 系統(tǒng)原理與實(shí)現(xiàn)18-27
• 2.1 邁克爾遜光纖干涉儀18-19
• 2.2 光源及光學(xué)器件的選擇19-23
• 2.2.1 光源的選擇19-20
• 2.2.2 光纖環(huán)形鏡的原理20-22
• 2.2.3 光纖準(zhǔn)直器的原理22-23
• 2.3 光信號(hào)檢測電路設(shè)計(jì)23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 3 相位生成載波解調(diào)技術(shù)27-37
• 3.1 相位生成載波解調(diào)原理27-31
• 3.1.1 載波的引入27-28
• 3.1.2 基于DCM的PGC解調(diào)原理28-29
• 3.1.3 基于ARCTAN計(jì)算的PGC解調(diào)原理29-31
• 3.2 基于ARCTAN計(jì)算的PGC解調(diào)技術(shù)關(guān)鍵參數(shù)分析31-36
• 3.2.1 相位調(diào)制幅度C與PZT載波幅度的確定31-33
• 3.2.2 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍的理論分析33-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 4 基于LabVIEW的干涉信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)37-49
• 4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)37-41
• 4.1.1 數(shù)據(jù)采集設(shè)備37-38
• 4.1.2 干涉信號(hào)的采集38-39
• 4.1.3 調(diào)制載波的生成39-40
• 4.1.4 信號(hào)的采集與載波的同步設(shè)計(jì)40-41
• 4.2 程序中各模塊設(shè)計(jì)41-48
• 4.2.1 低通濾波器設(shè)計(jì)41-43
• 4.2.2 值域擴(kuò)展模塊設(shè)計(jì)43-46
• 4.2.3 數(shù)據(jù)分析與存儲(chǔ)46-48
• 4.3 本章小結(jié)48-49
• 5 振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析49-59
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建49-51
• 5.2 振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn)51-58
• 5.2.1 壓電陶瓷載波幅值的確定51
• 5.2.2 接觸式振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析51-54
• 5.2.3 非接觸振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析54-58
• 5.3 突變信號(hào)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 附錄A 主要符號(hào)對照表64-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況65-66
• 致謝66-67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：347087