相位基于相位調(diào)制的光柵精密位移測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究開題報(bào)告(編輯修改稿)
2025-02-17 18:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 級(jí)千分表，其中大部分都是以光柵柵距作為基本單位的測(cè)量方法，而以相位變化為原理的測(cè)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(cè)量，如2004年Xu Yande提出的用一個(gè)雙光柵正弦相位調(diào)制干涉儀來(lái)測(cè)量物體階梯表面的高度差。因此本課題將相移對(duì)應(yīng)位移的原理應(yīng)用于位移測(cè)量中具有創(chuàng)新點(diǎn)，也為突破獲得更高的測(cè)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(wèn)題和預(yù)期效果：主要內(nèi)容：系統(tǒng)的框圖如圖1所示，LED經(jīng)過(guò)其驅(qū)動(dòng)電路分別發(fā)出正、余弦變化的光強(qiáng)信號(hào)，經(jīng)準(zhǔn)直透鏡等光學(xué)元件的處理，投射過(guò)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(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理電路，將信號(hào)調(diào)制成包含位移量的相位信號(hào)。LED驅(qū)動(dòng)電路LED光源準(zhǔn)直透鏡信號(hào)處理電路讀數(shù)頭光柵尺Labview軟件處理信號(hào)圖1 系統(tǒng)框圖擬解決問(wèn)題：1. LED光通量調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)；2. 調(diào)制信號(hào)檢測(cè)及處理電路設(shè)計(jì)；3. 通過(guò)模擬光柵信號(hào)發(fā)生裝置對(duì)調(diào)制信號(hào)檢測(cè)及處理電路的測(cè)試與驗(yàn)證；4. 基于Labview的軟件解調(diào)信號(hào)方法及信號(hào)處理。預(yù)期效果：1. 構(gòu)建相位調(diào)制光柵精密位移測(cè)量系統(tǒng)；2. 各模塊正常工作；3. 最后的信號(hào)可實(shí)現(xiàn)對(duì)位移的準(zhǔn)確測(cè)量；4. 系統(tǒng)達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、測(cè)量快速、精度高的要求。2四．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及所需要的主要設(shè)備、儀器、材料（名稱、規(guī)格型號(hào)）及其數(shù)據(jù)（實(shí)驗(yàn)大綱另訂）。設(shè)計(jì)方案：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，主要包括LED及其驅(qū)動(dòng)電路、讀數(shù)頭模塊、信號(hào)解調(diào)處理模塊，另外在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)外，還需設(shè)計(jì)一個(gè)模擬光柵信號(hào)的發(fā)生裝置，以確保讀數(shù)頭中的信號(hào)處理電路在高頻信號(hào)下可以正常工作。圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖首先對(duì)各個(gè)模塊逐步設(shè)計(jì)與驗(yàn)證：1. LED光通量調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路：選用高品質(zhì)可調(diào)光強(qiáng)的LED燈，設(shè)計(jì)功率 可調(diào)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)光強(qiáng)的調(diào)節(jié)。2. 讀數(shù)頭模塊：主要包括光電傳感器與信號(hào)處理電路兩部分。光電傳感器選用
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