光电测量中的抗干扰方法技术

一种光电测量中的抗干扰方法属于测量技术领域，在光路中加置一固定分束器，用两个光电接收器分别接收透射光强和反射光强，透射光强和反射光强经光电转换后的电信号分别送入除法器或计算机。经上述处理系统处理后所得电信号的振幅值被归一化，包含在透射光强中的各种干扰信号被消除。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测量
，具体涉及到光电测量仪器中的一种抗干扰方法。目前，在光电测量仪器中为排除干扰，常采取种种滤波技术，如干涉滤波、电子滤波、数字滤波等等。这些技术虽有一定效果，但是，若遇到干扰信号的频率覆盖面很宽。倘若主要干抗信号的频带正好落在被测讯号的主频带内，则上述种种滤波技术都显得无能为力，无法排除此类干扰。本专利技术解决了上述缺陷。本专利技术的目的提供一种抗干扰频率范围广，并能排除与被测信号频带相同的干扰信号的抗干扰方法。本专利技术的技术解决方案是在光路中加置一固定分束器，取出一路信号经光电转换后作为参考信号，将这一参考信号作为分母，被测一路信号经光电转换后作为分子分别送入除法器或计算机，在相除过程中，消除了被测信号中的干扰信号，尤其是消除了与被测信号频带相同的干扰信号。本专利技术通过实施例详细阐述。附图说明图1是本专利技术用于激光偏振法测量内弹道弹丸V-L曲线的抗干扰方法优先选用实施例的原理图。激光器1(S)所发出的光经半透半反射镜2反射到弹丸头部反射镜3，反射回来通过与3相连的偏振片4(A)，成为偏振光，再经过2透射出来的偏振光强为5(I0)，经分束器6(C)分束后，所得之透射光7(I1)通过偏振片8(B)所得光强9(I)，用光电接收器10(D1)接收，所得转换信号11(V1)做为分子送入除法器12的输入端13;经分束器6(C)分束后所得之反射光强14(I2)，用光电接收器10(D2)接收，所得转换信号11(V2)做为分母送入除法器12的输入端15。设分束比为K＝I1/I2，依据I＝I1cos2ψ，可得V1＝P1I＝P1I1cos2ψ，V2＝P2I2，其输出端16(V0)测得V0＝V1/V2＝P1I1cos2ψ/P2I2＝cos2ψ其中P1、P2分别为光电接收器10(D1D2)光电转换系数，可固定设计成P1/P2＝I2/I1＝1/K，由此可知，同时包含在I1、I2中的一切干扰讯号就都被“除”掉了。图2是用多通道瞬态波形存储器对同一发炮击试验实际记录下的曲线。图2A为测量过程中入射光强度变化状况的实测曲线，图中I代表光强度，T代表时间，从图中可看到火药烟雾及光源噪声的强烈干扰。图2B为未采用本专利技术测得的弹丸转动信号曲线，图中I代表光强度，T代表时间，从图中可看到信号因强烈干扰使曲线发生严重畸变。图2C为采用本专利技术测得的弹丸转动信号曲线，图中I代表光强度，T代表时间，从图中可看到光源噪声和烟雾等干扰信号已被消除。从图2中可看到，在图2A中7ms附近的烟雾干扰讯号，其基频几乎和弹丸转动讯号的基频相同，图2B中7ms附近的信号因此受到严重干扰。在图2C中经本专利技术处理后，这种干扰信号在相除过程中被除掉了。而且信号振幅值恒定，即被“归一化”了。在图1中所选用光源为He-Ne激光器，光电接收器为GDB423。除法器为AD534K。本专利技术亦可直接应用于光学干涉相位检测，以普通迈克尔逊干涉仪测位移为例再进一步阐述。图3为迈克尔逊干涉仪测位移的原理图。图中所示d为全反射镜M之位移量，众所周知d＝Nλ0/2n，一般测量时N只取其整数部分，而把小数部分舍去，因而其测量精度只能达到λ0/2的数量级。若要进一步提高测量精度，还必须进行相位检测，即应用公式 来测出上述常被舍去的干涉条纹级次变化数的小数部分所对应的位移量，由于总入射光强I0实际上在变化，I1、I2亦随之变化，同样也要明显地增大这种测量的误差。所以在分束镜A之前加置一固定分束镜B，且A、B的位置相对于入射光束保持不变，则无论入射光的光强I0如何变化，分束比K1＝I1/I2和K2＝I2/I3始终保持不变，用光电接收器D1接收在干涉场中某点处之光强I，可得V1＝P1I＝P1( )，用D2接收I3，则得V2＝P2I3。其中P1、P2分别为D1、D2的光电转换系数，且可设计制作成P1＝P2将V1作分子，V2作分母，分别送入除法器或计算机相除，其输出端为V0＝V1/V2 ，可见经本专利技术处理后所得之信号电压的振幅值恒定不变，包含在I1、I2中的干扰信号也被消除了。上述抗干扰方法可直接应用于激光干涉比长仪和速度干涉仪中。附图1说明1、激光器 2、半透半反射镜 3、反射镜 4、偏振片5、偏振光强 6、分束器 7、透射光强 8、偏振片9、所得光强 10、光电接收器 11、转换信号 12、除法器13、输入端 14、反射光强 15、输入端 16、输出端权利要求1.一种用于光电测量的抗干扰方法，其特征是在光路中加置一固定分束器，取反射光强经光电转换后的信号为参考信号作为分母，取透射光强经光电转换后的被测信号作为分子，分别送入除法器或计算机，在相除过程中，消除了干扰信号。全文摘要一种属于测量
，在光路中加置一固定分束器，用两个光电接收器分别接收透射光强和反射光强，透射光强和反射光强经光电转换后的电信号分别送入除法器或计算机。经上述处理系统处理后所得电信号的振幅值被归一化，包含在透射光强中的各种干扰信号被消除。文档编号G01D5/26GK1049907SQ8910701公开日1991年3月13日 申请日期1989年8月30日 优先权日1989年8月30日专利技术者刘宪清, 何迪和, 张靖武 申请人:太原机械学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光电测量的抗干扰方法，其特征是：在光路中加置一固定分束器，取反射光强经光电转换后的信号为参考信号作为分母，取透射光强经光电转换后的被测信号作为分子，分别送入除法器或计算机，在相除过程中，消除了干扰信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宪清，何迪和，张靖武，
申请(专利权)人：太原机械学院，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]