光電檢測(cè)作業(yè).doc

1. 什么是莫爾條紋？莫爾光柵的柵距一般為多少，簡(jiǎn)述莫爾條紋測(cè)長(zhǎng)的光學(xué)調(diào)制原理？1,莫爾條紋是兩條線或兩個(gè)物體之間以恒定的角度和頻率發(fā)生干涉的視覺結(jié)果，當(dāng)人眼無(wú)法分辨這兩條線或兩個(gè)物體時(shí)，只能看到干涉的花紋，這種光學(xué)現(xiàn)象就是莫爾條紋。2,光柵裝置由標(biāo)尺光柵和指示光柵組成，在標(biāo)尺光柵和指示光柵上都有密度相同的許多刻線，稱為光柵條紋。光柵條紋的密度一般為每毫米25、50.100或250條。3,光柵：等節(jié)距的透光和不透光的刻線均勻相間排列構(gòu)成的光學(xué)元件稱為光柵圖1 主光柵莫爾條紋：圖1所示的主光柵與圖2所示的指示光柵成一定夾角疊放時(shí)形成另一方向上明暗相間的條紋，稱為莫爾條紋，如圖3所示。設(shè)柵距為，夾角為，則莫爾條紋寬度B為：圖2 指示光柵 圖3 主光柵與指示光柵成一定夾角疊放時(shí)形成莫爾條紋利用光柵精密測(cè)量位移：當(dāng)指示光柵與主光柵有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，莫爾條紋也作同步移動(dòng)。由于，柵距被放大許多倍，光電元件測(cè)出莫爾條紋的移動(dòng)，通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)得到位移的度量。原理框圖如圖4所示。 圖4 光柵測(cè)量位移原理框圖莫爾條紋的類型及其應(yīng)用：光柵尺可以是長(zhǎng)條形，也可以做成圓盤形；圓光柵上的刻線可以沿半徑方向也可以是圓周方向，因而可以形成不同的莫爾條紋，用于不同的線位移或角位移測(cè)量場(chǎng)合。2. 對(duì)于四分法莫爾條紋測(cè)長(zhǎng)，已知柵距為0.1mm，測(cè)得光強(qiáng)變化脈沖次數(shù)為109次，則測(cè)得長(zhǎng)度為多少？3. 簡(jiǎn)述光電轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的組成？并分析光電探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間對(duì)轉(zhuǎn)速測(cè)量的影響？1，由信號(hào)，光電傳感器，放大器，波形變換，波形整形，微處理器，顯示模塊組成。2，如果光電探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間過(guò)短的話無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)速，例如被測(cè)對(duì)象的轉(zhuǎn)速高于光電傳感器的反應(yīng)時(shí)間，傳感器反應(yīng)一次的時(shí)間，被測(cè)對(duì)象可能轉(zhuǎn)過(guò)了多次，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失實(shí)，或者說(shuō)產(chǎn)生粗大誤差，影響測(cè)量結(jié)果。然而我個(gè)人覺得，可以通過(guò)后期利用程序處理修正結(jié)果，比如機(jī)器轉(zhuǎn)速是探測(cè)器的兩倍，也就是傳感器記錄一次的時(shí)間機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)兩次，我們可以通過(guò)乘以2同樣得到正確結(jié)果。4. 已知某轉(zhuǎn)盤上均勻開孔，開孔數(shù)為12，采用光強(qiáng)調(diào)制法對(duì)該光盤測(cè)轉(zhuǎn)速，測(cè)得響應(yīng)頻率為20Hz，則該轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為多少？5. 簡(jiǎn)單分析脈沖測(cè)距接收系統(tǒng)的光學(xué)部分各組件的作用，并分析脈沖時(shí)鐘振蕩器對(duì)測(cè)量精度的影響？組成：激光發(fā)射器，激光接收器，計(jì)數(shù)器。脈沖時(shí)鐘振蕩器影響著系統(tǒng)的工作頻率，振蕩器工作頻率越到，系統(tǒng)測(cè)量精度越高，因?yàn)殡S著振蕩器頻率的增加，所能測(cè)得的激光接收時(shí)差越小，反映出來(lái)的則是測(cè)量距離精度的提高。6. 推導(dǎo)相位測(cè)距中測(cè)量的相位差和路程之間的關(guān)系？若采用兩個(gè)精度為千分之一，長(zhǎng)度分別為1000m和10m的光尺測(cè)長(zhǎng)，測(cè)得的相位分別為和0.65，則測(cè)得的長(zhǎng)度為多少？7. 對(duì)于測(cè)量范圍為5000米的距離，如果測(cè)量精度為千分之一，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩個(gè)光尺，并計(jì)算針對(duì)每個(gè)光尺的頻率是多少？8. 簡(jiǎn)述測(cè)相計(jì)混頻的基本原理？ 9. 分析光彈效應(yīng)測(cè)力時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)中多層云母片的作用，并舉出一到兩種提高光強(qiáng)測(cè)量精度的辦法。 光彈性效應(yīng)：當(dāng)外力或振動(dòng)作用于彈性體產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，彈性體的折射率發(fā)生變化，呈現(xiàn)雙折射性質(zhì)，這種有內(nèi)應(yīng)力的透明介質(zhì)中o光和e光折射率不相等，它與應(yīng)力分布有關(guān)。這種現(xiàn)象即為光彈性