激光干涉位移及速度測(cè)量中的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)生活的飛速發(fā)展，精密測(cè)量技術(shù)越來(lái)越成為各國(guó)高技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，發(fā)達(dá)國(guó)家都將精密測(cè)量技術(shù)作為機(jī)械行業(yè)首要發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。激光干涉?zhèn)鞲衅饔捎谙到y(tǒng)固有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高及非接觸等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)對(duì)速度等物理量的高精度測(cè)量上，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文通過(guò)將現(xiàn)代信號(hào)處理方法和激光傳感技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)速度和位移高精密測(cè)量理論及其關(guān)鍵技術(shù)的研究。
　　提出了基于毫赫茲頻率檢測(cè)算法的新型測(cè)速方法，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙折

2、射雙頻激光多普勒測(cè)速儀。儀器采用低頻鎖相放大技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉以及頻差穩(wěn)定等顯著優(yōu)點(diǎn)。文中給出了測(cè)速儀理論推導(dǎo)和仿真分析結(jié)果，并對(duì)測(cè)量過(guò)程中各種可能的誤差來(lái)源及其對(duì)測(cè)量精度的影響進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:相較于已報(bào)道的測(cè)速儀，所研制的測(cè)速儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高，達(dá)到0.028 mm/s。
　　本文還研制了一套實(shí)用性強(qiáng)的零差激光干涉儀，并將其應(yīng)用到大量程的位移測(cè)量中。文中研究了改進(jìn)型零差激光干涉儀的位移測(cè)量原

3、理及其信號(hào)處理方法，并對(duì)測(cè)量過(guò)程中主要的誤差來(lái)源及其對(duì)測(cè)量精度的影響進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)中，使用PI高分辨率的商用電動(dòng)位移平移臺(tái)來(lái)標(biāo)定測(cè)量結(jié)果進(jìn)而驗(yàn)證干涉儀的性能。結(jié)果表明:在百毫米級(jí)大范圍位移測(cè)量中該零差激光干涉儀可以達(dá)到小于0.7μm的測(cè)量誤差。該零差干涉儀具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉及可重復(fù)性高等特點(diǎn)，具有實(shí)用價(jià)值。
　　本文還研究了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、緊湊且成本低廉的激光鼠標(biāo)自混合干涉位移測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)基于激光自混合干涉的基本原理，并