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專利名稱:基于激光自混合干涉的同時測量角度與振動的方法及裝置

文章來源: 發布時間: 2020-09-08

專利名稱:基于激光自混合干涉的同時測量角度與振動的方法及裝置

申 請 號 

CN201510923479.0

申 請 日 

 2015.12.10

公開(公告)號

CN105547197B

公開(公告)日 

2017.12.19

申請(專利權)人 

中國科學院合肥物質科學研究院

發 明 人 

劉建國;孫悟;桂華僑;王煥欽;程寅;劉文清;陸亦懷;呂亮;楊義新;余同柱

專利類型 

發明專利

摘 要 

本發明涉及一種基于激光自混合干涉的同時測量角度與振動的方法及裝置,該方法及裝置能夠解決現有技術中存在的不足,在保持單通道激光自混合系統的結構簡單、造價低廉、校準容易等優點的同時,先通過頻譜分析,將時域信號轉換為頻域信號,再利用預先標定好的頻域信號和角度以及振動之間的關系,來實現被測物體的旋轉角度和振動的同時測量。本發明無需復雜的信號分離提取和額外的電光頻移,在實現角度和振動的同時測量,還能有效的解決多通道激光自混合干涉系統復雜和信號提取困難,單通道激光自混合干涉系統難以同時測量角度和振動的問題。

主權項 

基于激光自混合干涉的同時測量角度與振動的方法,其特征在于:激光器發射出的激光耦合進入到光纖分束器中,被光纖分束器分成兩束激光,其中一束激光經光纖聚焦器聚焦到安裝在被測物體表面的壓電陶瓷的反射面上,被壓電陶瓷的反射面反射后,再經光纖聚焦器和光纖分束器回到激光器的內腔中,在激光器的內腔中發生激光自混合干涉;

另外一束激光輸入至光電探測器中,當激光器的內腔中發生激光自混合干涉時,光電探測器檢測激光器的輸出功率,獲取激光自混合干涉的時域信號,再采用頻譜分析模塊將激光自混合干涉的時域信號轉換為頻域信號;

根據激光自混合干涉的頻域信號,采用公式A0f/k,計算得到壓電陶瓷的振動幅度A0,其中,f表示激光自混合干涉的頻域信號的拍頻,k表示對一系列不同振動幅度A0下的激光自混合干涉的頻域信號進行曲線擬合后得到的擬合系數;

根據激光自混合干涉的頻域信號,采用公式計算得到被測物體的轉動角度θ,其中,Pdif表示激光自混合干涉的頻域信號中的兩個峰值的功率差;x1x2和σ均表示對一系列不同轉動角度θ下的激光自混合干涉的頻域信號進行曲線擬合后得到的擬合系數。                        

 

IPC信息 

IPC主分類號

 G01B11/26; G01H9/00

IPC分類號 

G01B11/26; G01H9/00

·  G 物理

 ·  G01 測量;測試

  ·  G01B 長度、厚度或類似線性尺寸的計量;角度的計量;面積的計量;不規則的表面或輪廓的計量

  
  
 
 
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