青青青国产在线播放,国产午夜激情无码ⅴ毛片,久久亚洲综合精品99国产,国产精品综合久久

?
激光干涉儀的原理介紹
來源： 閱讀：1290 發(fā)布時(shí)間：2021-07-22 10:10:11
激光干涉儀的原理介紹

20世紀(jì)60年代初激光的出現(xiàn)，幾何量計(jì)量技術(shù)的發(fā)展步入了嶄新的時(shí)期。激光干涉儀在此時(shí)脫穎而出，作為現(xiàn)代精密測量儀器的代表，激光干涉儀在精密制造、計(jì)量等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，在精密位移、直線度、垂直度等測量領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。

激光干涉儀簡介
激光干涉儀是以激光波長為已知長度、利用邁克耳遜干涉系統(tǒng)丈量位移的通用長度丈量工具，是校準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床、坐標(biāo)測量機(jī)、測長機(jī)、電動滑臺、線性模組及其它定位裝置精度及線性指標(biāo)較常用的標(biāo)準(zhǔn)儀器，具有測量精度高、測量速度快、測量范圍大、高測速下分辨率高等特點(diǎn)，其光波波長可直接對米進(jìn)行定義并溯源至國家標(biāo)準(zhǔn)。
激光干涉儀結(jié)合不同的光學(xué)鏡組，可實(shí)現(xiàn)線性測長、角度、直線度、垂直度、平行度、平面度等幾何參量的高精度測量。
在動態(tài)測量軟件的配合下，激光干涉儀可實(shí)現(xiàn)線性位移、角度和直線度的動態(tài)測量與性能檢測，以及進(jìn)行位移、速度、加速度、振幅與頻率的動態(tài)分析。
因此，激光干涉儀廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、PCB鉆孔機(jī)、坐標(biāo)測量機(jī)、位移傳感器等精密儀器的質(zhì)量控制與校準(zhǔn)以及科研開發(fā)、設(shè)備制造等領(lǐng)域。

激光干涉儀的工作原理 

激光器射出單一頻率波，當(dāng)此光束抵達(dá)偏振分光鏡時(shí)，會被分為兩道光束（一道反射光束和一道投射光束），在這兩道光射向其反光鏡，然后透過分光鏡反射回去，在激光頭內(nèi)的探測器形成一道干涉光束，若光程差沒有任何變化，探測器會在每一次光程改變時(shí)，在相長性和相消性干涉的兩極找到變動的信號,計(jì)算處理系統(tǒng)可以通過此變化來測量兩光程間差異變化。

激光輸出可視為一束正弦波，如下圖：

當(dāng)高壓連接在陽極和陰極之間時(shí)，混合氣體被激發(fā)，形成激光光束，通過放大激光光強(qiáng)使一些光透射出來成為輸出激光光束。其中，為實(shí)現(xiàn)平衡狀態(tài)，通過加熱器控制激光管長度讓激光穩(wěn)頻的精度保持在±0.05ppm以內(nèi)，此時(shí)穩(wěn)定輸出后，激光器即可進(jìn)行干涉測量。如今大多數(shù)現(xiàn)代位移干涉儀都使用氦氖(HeNe)激光管，這些激光管具有633納米的波長輸出。

 

激光干涉儀的測量精度與哪些因素有關(guān)？

激光干涉儀在實(shí)際使用中，需要確認(rèn)其在各個(gè)測量應(yīng)用中能夠達(dá)到的真實(shí)精度水平以確保測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。激光干涉儀的測量讀數(shù)最終均與激光波長有關(guān)，因此激光器頻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是激光干涉儀測量精度的保障。此外，激光干涉儀的環(huán)境條件補(bǔ)償系統(tǒng)（壓力、溫濕度傳感器）的讀數(shù)準(zhǔn)確性對最終的測量精度有著重要的影響。

總結(jié)起來，影響激光干涉儀測量精度的因素包括：

環(huán)境因素的影響

下面所列任何一種環(huán)境參數(shù)的變化都會導(dǎo)致大約1μm的誤差:

(1)空氣溫度:1℃

(2)空氣壓力:0.3kPa

(3)相對濕度:30%

特別是振動對測量的影響是非常大的，振動可能導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的分散，明顯影響重復(fù)性的測量。甚至可能使測量無法正常進(jìn)行下去。

機(jī)器表面溫度的影響

機(jī)器溫度偏離20℃時(shí)，由于使用的材料溫度傳感器的測量準(zhǔn)確度及輸入機(jī)器熱膨脹系數(shù)不正確的影響，對測量準(zhǔn)確度也會產(chǎn)生影響。當(dāng)材料溫度傳感器的準(zhǔn)確度為±0.1℃，熱膨脹系數(shù)為10μm/℃時(shí)，產(chǎn)生的測量誤差為±1.0μm；若輸入不正確的機(jī)器熱膨脹系數(shù)會使準(zhǔn)確度變化為10μm，甚至更多。

死程誤差的影響

死程是在使用EC10自動補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行位置準(zhǔn)確度測量中隨環(huán)境參數(shù)的變化而產(chǎn)生的一種誤差。由于在定“零點(diǎn)”時(shí)，固定光學(xué)鏡和移動光學(xué)鏡之間存在一段距離，EC10無法對“零點(diǎn)”和固定光學(xué)鏡之間的距離進(jìn)行補(bǔ)償而產(chǎn)生誤差。

余弦誤差的影響

激光光束同運(yùn)動坐標(biāo)軸的調(diào)準(zhǔn)誤差會導(dǎo)致測量的距離和實(shí)際運(yùn)動距離之間的誤差，該誤差與(1-cosθ)成正比，θ為激光光束同運(yùn)動坐標(biāo)軸線之間的誤差夾角。

當(dāng)激光測量系統(tǒng)的光路調(diào)整得與運(yùn)動坐標(biāo)軸不同軸時(shí)，該余弦誤差會導(dǎo)致測量距離比實(shí)際運(yùn)動距離短，用激光測量系統(tǒng)測量的實(shí)際距離為Ls，而實(shí)際運(yùn)動距離為Lm。如θ角為0.167°，則引起的余弦誤差為5μm/m。

阿貝偏置誤差的影響

若激光光束調(diào)整得與指定的坐標(biāo)軸為平行偏置時(shí)，在這種情況下進(jìn)行測量，光學(xué)元件偏置安裝引起的角度運(yùn)動會導(dǎo)致阿貝偏置測量誤差。該誤差與LΦ成正比，其中，L為偏置距離，Φ為偏置角度。如Φ為0.0028°、L為100mm，所引起的阿貝偏置誤差為5μm。

光學(xué)元件的影響

光學(xué)器件表面不干凈會導(dǎo)致信號強(qiáng)度減弱，使精密測量變得困難，尤其是在測量較長距離的場合。

（來源：網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者）