相位基于相位調(diào)制的光柵精密位移測量系統(tǒng)關鍵技術研究開題報告(編輯修改稿)
2025-02-17 18:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 級千分表，其中大部分都是以光柵柵距作為基本單位的測量方法，而以相位變化為原理的測量系統(tǒng)還處于發(fā)展階段，大部分也都是用于表面形貌測量，如2004年Xu Yande提出的用一個雙光柵正弦相位調(diào)制干涉儀來測量物體階梯表面的高度差。因此本課題將相移對應位移的原理應用于位移測量中具有創(chuàng)新點，也為突破獲得更高的測量精度創(chuàng)造了一條途徑。1三．課題研究的主要內(nèi)容及擬解決的問題和預期效果：主要內(nèi)容：系統(tǒng)的框圖如圖1所示，LED經(jīng)過其驅動電路分別發(fā)出正、余弦變化的光強信號，經(jīng)準直透鏡等光學元件的處理，投射過指示光柵與光柵尺，形成莫爾條紋，讀數(shù)頭在莫爾條紋不同相位處接受含有相位差的光信號并轉換為電信號，經(jīng)信號處理電路，將信號調(diào)制成包含位移量的相位信號。LED驅動電路LED光源準直透鏡信號處理電路讀數(shù)頭光柵尺Labview軟件處理信號圖1 系統(tǒng)框圖擬解決問題：1. LED光通量調(diào)制驅動電路設計；2. 調(diào)制信號檢測及處理電路設計；3. 通過模擬光柵信號發(fā)生裝置對調(diào)制信號檢測及處理電路的測試與驗證；4. 基于Labview的軟件解調(diào)信號方法及信號處理。預期效果：1. 構建相位調(diào)制光柵精密位移測量系統(tǒng)；2. 各模塊正常工作；3. 最后的信號可實現(xiàn)對位移的準確測量；4. 系統(tǒng)達到結構簡便、測量快速、精度高的要求。2四．實驗設計方案及所需要的主要設備、儀器、材料（名稱、規(guī)格型號）及其數(shù)據(jù)（實驗大綱另訂）。設計方案：系統(tǒng)的結構圖如圖2所示，主要包括LED及其驅動電路、讀數(shù)頭模塊、信號解調(diào)處理模塊，另外在系統(tǒng)結構外，還需設計一個模擬光柵信號的發(fā)生裝置，以確保讀數(shù)頭中的信號處理電路在高頻信號下可以正常工作。圖2 系統(tǒng)結構圖首先對各個模塊逐步設計與驗證：1. LED光通量調(diào)節(jié)驅動電路：選用高品質可調(diào)光強的LED燈，設計功率 可調(diào)電路實現(xiàn)對光強的調(diào)節(jié)。2. 讀數(shù)頭模塊：主要包括光電傳感器與信號處理電路兩部分。光電傳感器選用
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