收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于正交信号的激光干涉测振系统研究

张波  
【摘要】: 近年来,随着现代工业和生产生活的快速发展,激光微振动测量技术受到了人们广泛的重视,尤其是在一些特定的研究领域,比如精密加工中的微纳测量、建筑和工程设备的运行安全监测、医疗中的心脏和牙齿的健康状况诊断等方面,微振动的应用需求日益迫切,因此,高精度的微振动的测量有着重要的现实意义 激光干涉技术在纳米级振动测量中应用最为广泛,随着科学研究的方向不断地向着微观领域发展,人们对测量精度的要求也不断提高。激光干涉正交信号的解调是实现高精度微振动测量的关键技术之一,一直是激光干涉信号解调领域的重要研究课题。可靠的正交信号解调技术可以提高激光干涉仪的测量精度。本文在实验室搭建的基于1/8波片的正交偏振激光干涉仪的基础上,对正交干涉信号的相位解调技术做了进一步的研究,并利用反馈法平衡了由于环境扰动造成的频率漂移,从而将待测信号中相位控制在[-π/2,π/2]内,以实现利用反正切函数算法对信号进行解调。 第一章阐述了激光振动测量技术和激光干涉正交信号解调技术的意义。 第二章介绍了产生正交信号的几种方法:相位载波零差解调法、双光路正交探测法和基于1/8波片的激光干涉正交探测法。说明相位载波零差法是通过电路实现两路正交信号,双光路正交探测法和基于1/8波片的激光干涉正交探测法是通过光路直接得到两路正交信号。通过对比分别说明了三种方法的优缺点。 第三章介绍了两种激光干涉正交信号的解调方法:相位载波零差解调法和反正切函数法。分析了相位载波零差解调法容易受到所加载波调制量影响的缺点,通过与反正切函数法比较得出,反正切函数具有原理简单、能够缩短信号处理时间、提高系统工作的实时性的优点。 第四章提出了激光干涉正交信号中直流分量影响的消除方法,在1/8波片构建的正交光路的基础上,通过Matlab软件模拟证明了该方法的可行性,并得出了直流量的存在对解调结果影响的误差百分比。实验结果也证明了此方法可以完全的消除信号中的直流量,从而对振动信号的位移进行精确的测量。 第五章实验验证了当环境扰动比较大时,造成待测信号中相位超过无法利用反正切函数算法对信号进行解调,利用反馈法平衡了由于环境扰动造成的频率漂移,从而将待测信号中相位控制在内,进而利用反正切函数法将待测信号准确的解调出来。 本文的创新之处在于: 首先,设计了求导算法将激光干涉正交信号中的直流分量消除,解决了信号中直流量的存在对解调结果造成影响的问题。 其次,设计了反馈法对参考光路进行调制,平衡了由于外界环境扰动造成的频率漂移,将待测信号的相位控制在内,从而利用反正切函数算法对信号进行精确的解调。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张学能,刘洪图,盛健勇,袁祖雄;“实时综合修正”数据处理方法在激光干涉测长中的应用[J];上海计量测试;1994年02期
2 ;小型激光干涉仪[J];光机电信息;1994年05期
3 静波,陈之炎;机械振动测量的激光干涉技术原理及其应用[J];噪声与振动控制;1995年05期
4 罗庆芳,郭述文,李宝清,邹道文,夏至洪;薄膜应力快速测量系统的研制[J];南昌大学学报(理科版);1997年02期
5 大舟;微型激光干涉仪[J];光机电信息;1995年08期
6 刘铁根,赵彤,蔡怀宇,靳永铭,张凤林;基于干涉定位的光电自动调焦系统[J];天津大学学报;1994年02期
7 周伦彬;外差式激光干涉振动一次校准[J];计量学报;2003年03期
8 李茂山;气体折射率的测试光路——用激光干涉条纹计数原理[J];中国测试技术;2004年01期
9 齐永岳,赵美蓉,林玉池;二维纳米激光测量系统的研究[J];纳米技术与精密工程;2004年04期
10 陶卫,金增伟,赵辉,浦昭邦;激光干涉任意转角测量信号的获得及误差补偿技术[J];光学技术;2005年01期
11 工程力学系激光技术组;激光干涉测报仪[J];清华大学学报(自然科学版);1973年02期
12 史广安,刘兵,齐正强,刘建华;微米和毫微米线量的激光干涉式测量[J];青岛大学学报(工程技术版);1997年04期
13 自动分步重复相机研制小组;激光干涉定位自动分部重复相机[J];清华大学学报(自然科学版);1973年03期
14 清华大学工程力学系激光技术组;激光干涉测振仪[J];物理;1974年01期
15 张凤林,刘铁根,武进田,赵彤;激光干涉自动调焦原理和方法[J];天津大学学报;1993年02期
16 张述礼;记录激光散斑照相的三环孔径法[J];燕山大学学报;1995年04期
17 晓晨;环境分析用的小型中红外激光干涉仪[J];激光与光电子学进展;2000年05期
18 吴先梅,钱梦騄;用于换能器校准的激光干涉测振技术[J];声学技术;2000年02期
19 管学根;薛敏勤;陈星;杨甬英;孙海鹏;朱曙峰;;LC—1型激光干涉定心仪的研制[J];西安工业大学学报;1984年02期
20 沙金;;超小型、超高性能激光干涉测长系统[J];工具技术;1990年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭其先;李泽仁;王德田;刘俊;陈光华;刘寿先;邓向阳;;分时激光干涉测速技术研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
2 崔艳军;李建欣;朱日宏;;基于小波变换的激光干涉微位移变化量测量技术[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
3 陶卫;浦昭邦;万松;;反射式闪耀光栅楔形平板用于转角测量[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
4 曲明艺;付玉红;郝卓吾;刘雷;何传兴;;激光干涉全场测试技术及其工程应用[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
5 李泽仁;;多点激光干涉速度测量技术[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
6 裴中方;林玉池;赵美蓉;;激光干涉准直技术的研究[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
7 李程;张力;张立喆;;激光干涉技术在动态压力校准中的应用[A];2001全国压力计量测试技术年会论文集[C];2001年
8 刘庆纲;杨勇;胡小唐;藤井贤一;田中;充;;基于虚拟测试技术的高精度温度测控系统[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
9 马骁;王世斌;佟景伟;李林安;;确定裂尖弹塑性场的激光干涉方法研究[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
10 Frank MUECKLICH;Claus DANIEL;;Patterned crystallization of a-Si on substrate of glass by multi-beam laser interference[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭仁军;激光干涉成像技术研究[D];电子科技大学;2003年
2 张晓琳;基于激光干涉的水表面声波探测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 邱宗明;激光无导轨精密测量及定位系统的研究[D];西安理工大学;2005年
4 郭军;激光干涉表面形貌测量系统及3D-MOTIF评定研究[D];华中科技大学;2004年
5 张卫华;铁电薄膜的微细图形制备及其性能研究[D];西安理工大学;2007年
6 张锦;激光干涉光刻技术[D];四川大学;2003年
7 王淑珍;基于白光干涉超精密表面形貌测量方法与系统研究[D];华中科技大学;2010年
8 冯阳;全光纤VISAR技术的研究与应用[D];复旦大学;2011年
9 张钰;球对称黑洞时空中的似正规模[D];大连理工大学;2008年
10 王飞;音调感知的听觉外周激光干涉研究[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高春生;基于激光干涉的声信号接收显示与处理研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 张波;基于正交信号的激光干涉测振系统研究[D];安徽大学;2010年
3 倪家伟;全光纤激光干涉测速技术研究[D];南京理工大学;2011年
4 雷印宝;激光干涉图案的二维相移控制研究[D];长春理工大学;2013年
5 黄晓清;激光干涉高速信号处理[D];合肥工业大学;2014年
6 张薇;多光束激光干涉图案的相移控制方法研究[D];长春理工大学;2011年
7 连凡凡;微纳双重结构特征参数检测方法研究[D];长春理工大学;2014年
8 马琳;基于相位调制的激光干涉位移测量系统关键技术研究[D];合肥工业大学;2014年
9 于君才;激光干涉图形参数检测及分析[D];长春理工大学;2013年
10 刘小为;能量天平的高精度激光干涉位移测量系统研究[D];合肥工业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 周永记者 练玉春;我国激光干涉测速技术取得重大突破[N];光明日报;2007年
2 记者  张孟军;2006年备受关注的8个科学领域[N];科技日报;2005年
3 刘霞;“暗能量合作计划”将先行一步[N];科技日报;2007年
4 本报记者 张梦然;“奇怪噪音”诱出新手段[N];科技日报;2011年
5 孙亚博;防伪标签的鉴别[N];中国质量报;2003年
6 ;移动存储 谁才是“真命天子”[N];中国电脑教育报;2005年
7 本报记者 熊伟;拓荒于计算科学的原野[N];计算机世界;2002年
8 刘霞;美欧“丽莎”计划欲觅引力波芳踪[N];科技日报;2010年
9 常丽君;科学家向“倾听”万有引力波迈近一步[N];科技日报;2010年
10 小小;烟包印刷印后工艺常见方式全攻略[N];中国包装报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978