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二维多自由度激光测量系统研制

武万多  
【摘要】:本文研究和构思了一种二维多自由度激光测量的方法和装置,可用于大行程二维工作台的高精度定位控制。利用同一个激光测量光路,所研制的角度和位移同时测量系统,解决了目前几何量测量仪器一次只能进行单参数测量的局限。本论文主要完成了以下工作:(1)二维多自由度激光测量方法的研究,并介绍了激光同时测量角度和位移的测量原理;(2)二维多自由度激光测量系统的设计;(3)激光光源进行光纤耦合并实现1*2光纤分光;(4)角度和位移同时测量系统的光路设计及分析;(5)测量系统的机械设计及调试:(6)测量系统信号处理电路的设计;(7)测量系统数据采集程序的编写;(8)对测量系统进行实验研究及误差分析。实验结果证明:所研制的激光测量系统具有大行程、高精度、低成本等特点,长度测量范围可达数百毫米以上,并具有纳米级别的分辨力,稳定性优于50m;角度测量范围可达数百秒以上,并具有秒以下级别的分辨力,稳定性优于2"。


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