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专利名称:基于激光自混合干涉的同时测量角度与振动的方法及装置

文章来源: 发布时间: 2020-09-08

专利名称:基于激光自混合干涉的同时测量角度与振动的方法及装置

申 请 号 

CN201510923479.0

申 请 日 

 2015.12.10

公开(公告)号

CN105547197B

公开(公告)日 

2017.12.19

申请(专利权)人 

中国科学院合肥物质科学研究院

发 明 人 

刘建国;孙悟;桂华侨;王焕钦;程寅;刘文清;陆亦怀;吕亮;杨义新;余同柱

专利类型 

发明专利

摘 要 

本发明涉及一种基于激光自混合干涉的同时测量角度与振动的方法及装置,该方法及装置能够解决现有技术中存在的不足,在保持单通道激光自混合系统的结构简单、造价低廉、校准容易等优点的同时,先通过频谱分析,将时域信号转换为频域信号,再利用预先标定好的频域信号和角度以及振动之间的关系,来实现被测物体的旋转角度和振动的同时测量。本发明无需复杂的信号分离提取和额外的电光频移,在实现角度和振动的同时测量,还能有效的解决多通道激光自混合干涉系统复杂和信号提取困难,单通道激光自混合干涉系统难以同时测量角度和振动的问题。

主权项 

基于激光自混合干涉的同时测量角度与振动的方法,其特征在于:激光器发射出的激光耦合进入到光纤分束器中,被光纤分束器分成两束激光,其中一束激光经光纤聚焦器聚焦到安装在被测物体表面的压电陶瓷的反射面上,被压电陶瓷的反射面反射后,再经光纤聚焦器和光纤分束器回到激光器的内腔中,在激光器的内腔中发生激光自混合干涉;

另外一束激光输入至光电探测器中,当激光器的内腔中发生激光自混合干涉时,光电探测器检测激光器的输出功率,获取激光自混合干涉的时域信号,再采用频谱分析模块将激光自混合干涉的时域信号转换为频域信号;

根据激光自混合干涉的频域信号,采用公式A0f/k,计算得到压电陶瓷的振动幅度A0,其中,f表示激光自混合干涉的频域信号的拍频,k表示对一系列不同振动幅度A0下的激光自混合干涉的频域信号进行曲线拟合后得到的拟合系数;

根据激光自混合干涉的频域信号,采用公式计算得到被测物体的转动角度θ,其中,Pdif表示激光自混合干涉的频域信号中的两个峰值的功率差;x1x2和σ均表示对一系列不同转动角度θ下的激光自混合干涉的频域信号进行曲线拟合后得到的拟合系数。                        

 

IPC信息 

IPC主分类号

 G01B11/26; G01H9/00

IPC分类号 

G01B11/26; G01H9/00

·  G 物理

 ·  G01 测量;测试

  ·  G01B 长度、厚度或类似线性尺寸的计量;角度的计量;面积的计量;不规则的表面或轮廓的计量

  
  
 
 
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