光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2015年
3期
784-793
,共10页
付敏%彭东林%朱革%陈锡侯%昌驰
付敏%彭東林%硃革%陳錫侯%昌馳
부민%팽동림%주혁%진석후%창치
光电位移传感器%交变光场%线性位移%驻波调制%电行波%误差分析
光電位移傳感器%交變光場%線性位移%駐波調製%電行波%誤差分析
광전위이전감기%교변광장%선성위이%주파조제%전행파%오차분석
photoelectric displacement sensor%orthogonal variable light field%linear displacement%standing wave modulation%electrical traveling wave%error analysis
针对传统光学位移测量方法对环境要求高和制造精度难以提高等问题,提出了一种以交变光场为测量媒介的新型线性位移检测方法.基于提出的方法,设计了一种光强正交调制型位移传感器.该方法采用基于光强正交变化的两路电驻波合成电行波信号,通过对行波信号时间先后的测量实现空间位移的测量.为了深入理解传感器的传感机理,推导了传感器的测量模型,分析了与传感机理相关的关键因素对测量误差的影响.根据测量原理和测量模型的理论分析,研制出传感器原理样机,通过实验测试了各种关键因素对测量误差的影响,并进一步优化设计了传感器结构与参数.实验显示,优化后的传感器在108 mm测量范围内的测量精度达到±0.5 μm,是一种新的无需精细刻划的位移检测方案.
針對傳統光學位移測量方法對環境要求高和製造精度難以提高等問題,提齣瞭一種以交變光場為測量媒介的新型線性位移檢測方法.基于提齣的方法,設計瞭一種光彊正交調製型位移傳感器.該方法採用基于光彊正交變化的兩路電駐波閤成電行波信號,通過對行波信號時間先後的測量實現空間位移的測量.為瞭深入理解傳感器的傳感機理,推導瞭傳感器的測量模型,分析瞭與傳感機理相關的關鍵因素對測量誤差的影響.根據測量原理和測量模型的理論分析,研製齣傳感器原理樣機,通過實驗測試瞭各種關鍵因素對測量誤差的影響,併進一步優化設計瞭傳感器結構與參數.實驗顯示,優化後的傳感器在108 mm測量範圍內的測量精度達到±0.5 μm,是一種新的無需精細刻劃的位移檢測方案.
침대전통광학위이측량방법대배경요구고화제조정도난이제고등문제,제출료일충이교변광장위측량매개적신형선성위이검측방법.기우제출적방법,설계료일충광강정교조제형위이전감기.해방법채용기우광강정교변화적량로전주파합성전행파신호,통과대행파신호시간선후적측량실현공간위이적측량.위료심입리해전감기적전감궤리,추도료전감기적측량모형,분석료여전감궤리상관적관건인소대측량오차적영향.근거측량원리화측량모형적이론분석,연제출전감기원리양궤,통과실험측시료각충관건인소대측량오차적영향,병진일보우화설계료전감기결구여삼수.실험현시,우화후적전감기재108 mm측량범위내적측량정도체도±0.5 μm,시일충신적무수정세각화적위이검측방안.
