激光干涉式大量程表面輪廓儀的研制.pdf

1、接觸式測量是目前工程表面測量中應(yīng)用最為廣泛的一種.但傳統(tǒng)的接觸式測量儀存在測量范圍小、精度低、參數(shù)少、測量方式不靈活等缺點.而在工程應(yīng)用中,很多工件的重要工作表面都是具有曲率的表面,這些曲面的表面特征對使用性能有著非常重要的作用.對曲面表面形貌的測量不但要測量表面粗糙度,同時也要測量表面波度和形狀誤差,這就要求輪廓儀應(yīng)同時具有高精度和大的量程.為此,研制具有大量程、高精度、多參數(shù)的激光干涉式大量程表面輪廓儀非常必要.本文的主要研究內(nèi)容與

2、工作如下:在激光干涉原理的基礎(chǔ)上,對影響干涉條紋的因素進行了分析,并在邁克爾遜干涉原理基礎(chǔ)上設(shè)計了本測量儀的光學(xué)傳感部分.同時分析了由于角錐棱鏡的光學(xué)特性引起的光程差與被測量之間的非線性關(guān)系,并提出了補償辦法.通過實驗和理論論證,提出了對干涉條紋信號光電接收的簡單有效方法,并建立了修正干涉條紋正交信號的數(shù)學(xué)模型.研制了干涉條紋細(xì)分辨向計數(shù)電路,并用12位A/D轉(zhuǎn)換實現(xiàn)干涉條紋納米級細(xì)分處理.應(yīng)用虛擬儀器技術(shù),開發(fā)出基于LabWindow