激光干涉位移及速度測量中的關鍵技術研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術和生產(chǎn)生活的飛速發(fā)展，精密測量技術越來越成為各國高技術發(fā)展水平的重要標志，發(fā)達國家都將精密測量技術作為機械行業(yè)首要發(fā)展的關鍵技術。激光干涉?zhèn)鞲衅饔捎谙到y(tǒng)固有的結構簡單、測量精度高及非接觸等優(yōu)點，在實現(xiàn)對速度等物理量的高精度測量上，具有廣闊的應用前景。本文通過將現(xiàn)代信號處理方法和激光傳感技術相結合，實現(xiàn)對速度和位移高精密測量理論及其關鍵技術的研究。
　　提出了基于毫赫茲頻率檢測算法的新型測速方法，設計了結構簡單的雙折

2、射雙頻激光多普勒測速儀。儀器采用低頻鎖相放大技術，具有結構緊湊、成本低廉以及頻差穩(wěn)定等顯著優(yōu)點。文中給出了測速儀理論推導和仿真分析結果，并對測量過程中各種可能的誤差來源及其對測量精度的影響進行了分析。實驗結果表明:相較于已報道的測速儀，所研制的測速儀結構簡單，抗干擾能力強，測量精度高，達到0.028 mm/s。
　　本文還研制了一套實用性強的零差激光干涉儀，并將其應用到大量程的位移測量中。文中研究了改進型零差激光干涉儀的位移測量原

3、理及其信號處理方法，并對測量過程中主要的誤差來源及其對測量精度的影響進行了分析。實驗中，使用PI高分辨率的商用電動位移平移臺來標定測量結果進而驗證干涉儀的性能。結果表明:在百毫米級大范圍位移測量中該零差激光干涉儀可以達到小于0.7μm的測量誤差。該零差干涉儀具有結構簡單，成本低廉及可重復性高等特點，具有實用價值。
　　本文還研究了一種結構簡單實用、緊湊且成本低廉的激光鼠標自混合干涉位移測量系統(tǒng)。系統(tǒng)基于激光自混合干涉的基本原理，并