自混合干涉信號仿真和位移測量虛擬儀器.pdf

1、自混合干涉技術(shù)是近幾十年興起并發(fā)展迅速的一種精密測量技術(shù)。由于其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，造價低廉，測量精度高，并且大多為非接觸式測量，可以避免對被測物體表面造成磨損，所以在測量領域得到廣泛的應用。
　　本課題依據(jù)自混合干涉理論模型，利用LabVIEW和MATLAB混合編程的方式，設計了位移測量和自混合干涉信號仿真虛擬儀器。該儀器能夠仿真自混合干涉位移測量系統(tǒng)的干涉信號，并由該干涉信號重構(gòu)出物體位移，從而實現(xiàn)位移測量。本虛擬儀器操作簡單

2、，可以直觀的顯示各種參數(shù)對系統(tǒng)相關(guān)信號的影響，方便學者對研究激光自混合位移測量理論的學習和研究。并且由于其軟件化、模塊化結(jié)構(gòu)，使得儀器升級，功能改進和新功能的添加都非常方便，不會影響原有系統(tǒng)，避免造成成本浪費。
　　本文詳細介紹了上述虛擬儀器的設計過程，首先介紹了激光反饋自混合干涉技術(shù)的興起、發(fā)展和現(xiàn)狀，然后講述了自混合干涉系統(tǒng)理論模型常用的兩種推導方式及得到的被公認的通用數(shù)學模型。基于該數(shù)學模型，進行了圖形仿真，對其進行觀察分析

3、，分別得到弱光和適度光反饋水平下位移測量系統(tǒng)干涉信號波形的仿真算法，并進行仿真，分析了系統(tǒng)參數(shù)對干涉信號的影響。以模擬出的自混合干涉位移測量系統(tǒng)干涉信號為研究對象，推導出位移信號的還原算法，并重構(gòu)外部物體位移波形圖，實現(xiàn)了基于自混合干涉信號的位移測量，通過誤差分析得到本位移測量系統(tǒng)的真值相對誤差在0.03％-0.06％之間，誤差比較小。最后簡單介紹了本虛擬儀器的實現(xiàn)平臺，儀器面板設計及使用MATLABScript節(jié)點方式進行LabVIE