球面衍射光柵傳感器信號處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來表面測量向著大量程、高分辨率的方向發(fā)展。隨著技術(shù)的發(fā)展，迫切需要研制出適用于大量程測量的表面測量儀，將激光、光柵干涉技術(shù)與傳統(tǒng)的觸針測量技術(shù)相結(jié)合，充分利用觸針式測量技術(shù)的穩(wěn)定可靠成熟，干涉法測量分辨率高和量程大的特點，是一種很有前途的測量方法。另一方面，對光路輸出信號的細(xì)分處理成為提高分辨率的一種重要手段。提高測量信號的精度和頻率響應(yīng)，需要有更好的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，來保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取和正確處理。本文針對球面衍射光柵干涉光路的信號處

2、理要求，研制了球面衍射光柵信號處理系統(tǒng)，具體研究內(nèi)容如下：
　　在新的光路結(jié)構(gòu)中，球面光柵作為傳感元件，用激光在球面光柵上的二次衍射光作為相干光從而形成干涉條紋。利用多普勒效應(yīng)原理，推導(dǎo)出光柵干涉條紋的變化與微位移之間確定的函數(shù)關(guān)系，確定整體測量方案。
　　電路采集的是光柵干涉條紋信號，硬件電路的設(shè)計分為模擬部分和數(shù)字部分。模擬部分主要以光電二極管為核心，對光柵條紋信號進(jìn)行接收并通過光電轉(zhuǎn)換、差分放大、濾波等步驟得到滿足系統(tǒng)