基于光敏阵列直接调制的单栅式时栅位移传感器

发布时间：2017-08-21 01:33

  本文关键词：基于光敏阵列直接调制的单栅式时栅位移传感器

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【摘要】：针对传统叠栅形式光栅存在制造难度大、安装要求高等缺点,提出了一种用时间细分空间的单栅式时栅位移传感器。从光的粒子性出发,分析了用正交变化的光场信号合成光场电行波的方法;用点阵发光二极管(LED)模块作为交变光源,用空间正交的光敏阵列直接耦合光强信号获取了反应空间位移的电行波信号;最后,通过检测电行波信号与激励信号过零点之间的时间差,实现了对空间直线位移的测量。研制了原理样机,采用普通机械加工方法对其进行了实验验证。结果表明,在440mm测量范围内,样机的测量精度可达±2μm。该单栅式时栅位移传感器减少了叠栅式传感器对安装工艺的要求,提高了抗干扰能力;采用的测量技术避免了传统粗光栅技术存在的精度难以提高、动态特性差等缺点,为光学位移测量提供了一种不通过精密机械细分来提高测量精度的方法。
【作者单位】： 重庆大学机械传动国家重点实验室;重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室;
【关键词】： 位移传感器 单栅式传感器 时栅传感器 位移测量 光敏阵列 直接调制
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.51505053) 国家重大科学仪器专项资助项目(No.2013YQ220893) 重庆市教委科学技术研究项目(No.KJ1500909) 重庆市基础科学与前沿技术研究专项(No.cstc2015jcyjA40022)
【分类号】：TP212
【正文快照】： 2.重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室,重庆400054)1引言精密位移测量是精密加工领域的一项关键技术[1-3]。目前,工程上常见的位移测量装置以叠栅式光栅传感器为主。该传感器采用光栅副形成莫尔条纹,通过判断条纹明暗变

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