相位基于相位調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．課題研究的主要內容及擬解決的問題和預期效果：主要內容：系統(tǒng)的框圖如圖1所示，LED經過其驅動電路分別發(fā)出正、余弦變化的光強信號，經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，經信號處理電路，將信號調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光通量調制驅動電路設計；2. 調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的軟件解調信號方法及信號處理。預期效果：1. 構建相位調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）及其數據（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、讀數頭模塊、信號解調處理模塊，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光通量調節(jié)驅動電路：選用高品質可調光強的LED燈，設計功率 可調電路實現對光強的調節(jié)。2. 讀數頭模塊：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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