激光干涉測振及信號處理電路研究.pdf

1、隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展，人們對振動測量精度的要求不斷提高。激光干涉測振法因其動態(tài)響應(yīng)好、精度高、抗電磁干擾的特點被廣泛使用。為滿足現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的需求，激光干涉測振裝置向著小型化、實用化和商品化的方向發(fā)展。
　　工業(yè)應(yīng)用對小型廉價測振裝置的需求頗多，針對此情況本文設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)緊湊、價格便宜的參考光干涉測量系統(tǒng);光路中取消了昂貴的聲光頻移器(AOM);光學(xué)探測器采用新式PIN光電二極管，前部集成的微小透鏡取代了傳統(tǒng)透鏡;信號處理部分舍棄

2、復(fù)雜的鎖相環(huán)電路與傳統(tǒng)的相敏檢波電路，替代以窄脈沖參考鑒頻電路與計數(shù)器結(jié)合的處理方式。
　　本文首先介紹了激光測量技術(shù)的發(fā)展與振動測量的研究現(xiàn)狀，分析常見的幾種非接觸式測量裝置的優(yōu)缺點，探討了研究的目的及任務(wù)。
　　然后介紹了光的波動原理及光學(xué)干涉檢測原理，光混頻檢測原理及其特性，并對簡諧振動與干涉條紋的關(guān)系進行了公式推導(dǎo)與模擬仿真。
　　繼而討論了光學(xué)系統(tǒng)模型的選擇與建立，分析了光學(xué)干涉測振的幾種常用光路的優(yōu)缺點，根

3、據(jù)研究目的選擇了以常規(guī)的邁克爾遜干涉儀為基礎(chǔ)的參考光零差系統(tǒng)，并對幾種常用的光電檢測器進行了細致的分析后，選用vishay型號BPW24R的Si-PIN光電二極管，以此為基礎(chǔ)搭建合適的光電轉(zhuǎn)換電路;分析了參考光測振的信號處理方式，根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用要求，選擇頻比計數(shù)的方法處理混頻信號，并選取合適的電器元件構(gòu)建窄脈沖參考鑒頻電路，以此電路再配合上示波器實現(xiàn)系統(tǒng)的計數(shù)功能，從而完成了振動測量實驗平臺的搭建。
　　最終在此平臺基礎(chǔ)上，以揚聲器