基于固体微片激光回馈干涉仪面内位移测量方法的研究
本文选题:面内位移 + 离面位移 ; 参考:《贵州大学》2016年硕士论文
【摘要】:微片激光回馈干涉仪具有灵敏度高、易准直、结构简单等优点,可以实现微小、轻薄、高温、易碎、极低反射率等特殊目标的非接触测量,在航天航空、精密测量、工程技术等领域都有非常广泛的应用。但是这些研究大多都只能测量离面位移,无法测量面内位移。在实际应用中很多设备、材料等都会产生面内位移,如材料的形变、MEMS器件的面内运动等,因此面内位移的测量在实际应用中有非常重要的意义。针对这一点,本文利用微片激光回馈干涉仪设计并搭建了面内位移测量系统,开展了粗糙表面激光回馈面内位移测量方法的研究。本文的主要研究工作包括以下几个方面:1、对国内外主要面内位移测量方法和研究现状进行了详细介绍,分析了激光回馈位移测量技术的特点,在此基础上提出了基于激光回馈技术的面内位移测量方法。2、在上述测量方法基础上,本文提出了面内位移测量系统的设计方案,包括光学单元、信号处理单元、软件单元,并按照设计方案搭建、调试了测量系统。光学单元中重点对激光器的出光特性进行了研究和测试,为系统的参数设定提供了基础。信号处理单元实现了信号的滤波、放大和鉴相。软件单元实现了电脑与系统的通信与控制,相位的解调,数据的显示、存储等功能。3、对测量系统进行了性能测试,根据实验结果进行了误差分析,并分析了误差产生的原因,在此基础上进一步优化了测量系统。4、利用优化系统时设计的光束准直方案,将之应用到微片激光回馈干涉仪中实现了远距离微小振动的检测,以扬声器表面为测量目标,在71.7米处可以较清晰还原声音信号。
[Abstract]:Microchip laser feedback interferometer has the advantages of high sensitivity, easy collimation, simple structure and so on. It can realize non-contact measurement of small, thin, high temperature, fragile, very low reflectivity and other special targets. Engineering technology and other fields have a very wide range of applications. However, most of these studies can only measure off-plane displacement, not in-plane displacement. In practical applications, many devices and materials will produce in-plane displacement, such as in-plane motion of MEMS devices, so in-plane displacement measurement is of great significance in practical applications. In order to solve this problem, the in-plane displacement measurement system is designed and built by using micro-chip laser feedback interferometer, and the method of laser feedback in-plane displacement measurement on rough surface is studied. The main research work of this paper includes the following aspects: 1. The main in-plane displacement measurement methods and research status at home and abroad are introduced in detail, and the characteristics of laser feedback displacement measurement technology are analyzed. On this basis, the in-plane displacement measurement method based on laser feedback technique is proposed. On the basis of the above measurement methods, the design scheme of in-plane displacement measurement system is proposed, including optical unit, signal processing unit, software unit, etc. According to the design scheme, the measurement system is debugged. The light output characteristics of laser are studied and tested in the optical unit, which provides the basis for the parameter setting of the system. The signal processing unit realizes signal filtering, amplification and phase discrimination. The software unit realizes the functions of communication and control between computer and system, demodulation of phase, display and storage of data, etc. The performance of the measurement system is tested, and the error analysis is carried out according to the experimental results, and the reasons for the error are analyzed. On this basis, the measurement system. 4 is further optimized. The beam collimation scheme designed when the system is optimized is applied to the micro chip laser feedback interferometer to realize the detection of remote micro vibration. The loudspeaker surface is taken as the measuring object. Sound signals can be restored more clearly at 71.7 m.
【学位授予单位】:贵州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH744.3
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 彭东林,刘成康,谭为民;位移测量中的时空坐标转换理论[J];机械工程学报;2000年05期
2 罗朝祥;曾祥亮;方子帆;;水下位移测量传感器的设计[J];机械设计与制造;2006年03期
3 彭东林;张兴红;刘小康;陈锡侯;;基于时空转换的精密位移测量新方法与传统方法的比较[J];仪器仪表学报;2006年04期
4 钟伟生;整机测试中常用的几种位移测量法[J];工程机械;1981年11期
5 陈嘉明;;油膜厚度和位移测量的有关技术问题答读者[J];机械制造;1981年01期
6 张恒甫;;微型致冷机位移测量的一种简便方法[J];真空与低温;1985年01期
7 吴逸群;;利用位移测量反算地下围岩标准化初应力场[J];工程兵工程学院学报;1986年01期
8 ;用于位移测量的激光装置[J];光学技术;1987年03期
9 梁大巍;陆伯印;金篆芷;;一种高精度三向小位移测量装置[J];计量技术;1987年09期
10 杜秀荣;周万民;蔡敬斌;胡海;;一种大位移测量装置[J];重型机械;1991年05期
相关会议论文 前10条
1 李兆霖;姚新程;郭荭莲;程丙英;张道中;;光能积分重心法实现亚像元分辨率位移测量[A];第三届全国现代生物物理技术学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年
2 王婷;;基于临界反射原理的精密角位移测量[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
3 李季平;梁大开;;双图像法测物体大位移及其不确定度的研究[A];江苏省计量测试学会2005年论文集[C];2005年
4 李鑫;吴桂英;;激光传感器在空中爆炸环境中的位移测量[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
5 王文静;;图像处理在相似材料模型变形位移测量中的应用[A];第十四届全国煤矿自动化学术年会暨中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2004年
6 侯杰;钱稼茹;赵作周;潘鹏;;基于视频图像和神经网络技术的位移测量研究[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
7 张旭东;任溯;高隽;;用于位移测量的嵌入式圆环快速标定算法[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
8 夏哲;符欲梅;董辉;张文;陈伟民;;大跨度桥梁二维位移图像传感系统研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
9 刘鸣;马超;;基于单片机的光栅位移测量[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
10 冯冠平;卢道江;付尚新;陈立基;;感应电涡流原理及调频线路在非接触位移测量中的应用[A];第二次全国摩擦磨损润滑学术会议论文集[C];1979年
相关重要报纸文章 前2条
1 本报记者 李春玲;桥梁支座位移测量向智能化迈进[N];人民铁道;2006年
2 付丽 史学峰;又一专利技术诞生[N];中国建设报;2009年
相关博士学位论文 前8条
1 楚兴春;纳米光栅干涉位移测量关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2005年
2 苏绍t,
本文编号:2060357
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/2060357.html