Принципи вимірювання відстаней і лінійних переміщень
З Про Д Е Р Ж А М І Е
Принципи вимірювання відстаней і лінійних переміщень .................... 3
2 Опис принципу роботи та оптичних схем інтерферометрів
з рахунком
2.1 Інтерферометр з рахунком смуг на основі квадратурних сигналів ........ 5
2.2 Інтерферометр з рахунком смуг на основі частотної модуляції ............ 7
3 Дослідження похибки вимірювання переміщень ................................ 10
3.1 Аналіз основних состовляющих похибки вимірювання
переміщень
3.2 Дослідження похибки показника заломлення повітря ................... 11
3.3 Визначення похибки вимірювання відстані ...................................... 12
3.4 Визначення положення ближній і дальній зони ..................................... 14
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ ............................................. ....................................... 25
1. Принципи вимірювання відстаней і лінійних переміщень
Узагальнена схема вимірювання відстаней і лінійних переміщень
допомогою ЛИС на основі двопроменевого інтерферометра зображена
на рис. 1а. p>
Розглядаючи принципи і методи вимірювання, випромінювання лазера 1
будемо вважати ідеальною плоскою хвилею.
Інтерферометр, що складається з светоделітель 2, опорного відпрацьовано-
жателя 3 та вимірювального відбивача 4, налаштований на нескінченно
широку смугу. Інтенсивність інтерференційного сигналу I на фо-
топріемніке 5 змінюється за законом (рис. 1б)
I = I0 + I ~ * COS (?? L??), (1)
де I0 і I ~ - постійна складова і амплітуда змінної сос-
тавлялісь сигналу відповідно; 2L - геометрична різниця
ходу інтерферуючих пучків;? - Довжина хвилі випромінювання. p> Відстань від нуля інтерферометра Про до вимірювального відпрацьовано-
жателя 4:
(2)
де P - порядок інтерференції,? - Фаза інтерференційного сигна-
ла I, що визначається формулою (1).
2 Опис принципу роботи та оптичних схем інтерферометрів зі
рахунком смуг.
Метод рахунку смуг полягає у вимірюванні (рахунку) числа пе-
риодов зміни інтерференційного сигналу при зміні ГРХ.
Для запобігання помилкового рахунку внаслідок механічних вібрацій
і турбулентності повітря здійснюють реверсивний рахунок, при кото-
ром визначають знак кожного рахункового періоду прирощення порядку
інтерференції.
Застосовують два способи реверсивного рахунку смуг.
2.1 Інтерферометр з рахунком смуг на основі квадратурних сигналів
Квадратурна називають два сигнали, що містять інформацію про
однієї і тієї ж ГРХ, але зрушені по фазі на?/2:
I1 (t) = I10 + I1 ~ * COS [? (t)],
(3)
I2 (t) = I20 + I2 ~ * SI...
