基于合成波長檢測的空氣折射率測量信號(hào)處理方法.pdf

1、空氣折射率是激光干涉測量長度技術(shù)的重要參數(shù)，尤其是大范圍測量時(shí)，空氣折射率的測量是影響整個(gè)測量精度的重要因素。本論文依托于浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(Yl110495)，設(shè)計(jì)了基于DSP芯片TMS320F28335和ADLINK PCI-9820的基于合成波長檢測的空氣折射率測量信號(hào)處理系統(tǒng)。
　　本文描述了基于合成波長檢測的空氣折射率測量原理，用兩種方法實(shí)現(xiàn)了空氣折射率的測量。一、用ADLINK PCI9820采集卡將信號(hào)全部采集并

2、用軟件進(jìn)行周期計(jì)數(shù)，最后通過計(jì)算得到空氣折射率;二、首先用兩次基于填脈沖法的零相位檢測求得合成波長，再測量兩路干涉信號(hào)相位差實(shí)現(xiàn)空氣折射率的測量。兩種方法測得的空氣折射率都與高精度傳感器測得的空氣折射率作比對(duì)。設(shè)計(jì)了基于VB語言的軟件界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作、控制和對(duì)數(shù)據(jù)的顯示和保存。對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)中環(huán)境參數(shù)的變化進(jìn)行了監(jiān)測。
　　本次研究分別進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):(1)零相位檢測實(shí)驗(yàn):分別以7000，1000，13000為采集點(diǎn)進(jìn)行了相

3、位檢測，平均值分別為283388.8μm，285831.0μm，286533.2μm，標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.25μm，0.43μnm，0.36μm;(2)合成波長實(shí)驗(yàn):合成波長的平均值為137281.7μm，標(biāo)準(zhǔn)差為2.8μm;(3) XC-80智能傳感器系統(tǒng)和高精度傳感器系統(tǒng)校對(duì)實(shí)驗(yàn):以XC-80智能傳感器系統(tǒng)為參考，高精度傳感器溫度、濕度、大氣壓強(qiáng)和空氣折射率的誤差平均值分別為1.277℃，3.152％，1.202 Pa，2.9×10-6

4、;誤差標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.679℃，2.322％，0.153Pa，0.62×10-6;(4)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn):在407分鐘內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)境大氣溫度平均值為25.91℃，標(biāo)準(zhǔn)差為0.823℃;材料溫度平均值為24.91℃，標(biāo)準(zhǔn)差為0.379℃;大氣和材料溫差平均值為1.01℃，標(biāo)準(zhǔn)差為0.474℃;空氣壓強(qiáng)平均值1019.909 Pa，為標(biāo)準(zhǔn)差為0.5515 Pa;濕度平均值為57.85％，標(biāo)準(zhǔn)差為1.759％;(5)空氣折射率測量實(shí)驗(yàn):用相位差法測量