【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种位移測量方法，尤其是涉及对位移实现实时判断方向的測量方法。
技术介绍
纳米测量是纳米科学发展的基础，而纳米科学主要是研究、发现和加工结构尺寸小于100纳米的材料、器件和系统，以获得所需要的功能和性能，并已经在材料、化学、生物、能源和医药卫生等领域得到广泛应用。随着纳米时代的到来，对纳米尺度的产品进行检测的需求日益増大，同时也对纳米测量技术提出了更高的要求。纳米测量需要在毫米级的测量范围内达到纳米级的分辨率，同时需要综合考虑环境条件、系统复杂程度及溯源性等方面的要求。纳米测量技术按照量程、分辨率和測量不确定度的标准，可以分为两大类:ー类是激光干渉仪技术，其特点是量程大，可达几十米，但对小于半个光波长的位移需要用电子鉴相等细分方法来实现；另ー类是差拍法布里-拍罗(Fabry-Perot,F-P)干涉仪技术、X射线干渉仪技术、光学+X射线干涉仪技术、频率測量技术和光频梳技术等，他们的特点是分辨率和測量不确定度低，可达亚纳米甚至皮米量级。然而激光干渉仪技术由于电子噪声等非线性误差的影响，半波长以内的位移测量并不可靠，因此难以满足高分辨率的要求。而差拍法布里-珀罗干渉仪技术等的量程小，一般在微米量级，限制了其应用范围。基于激光回馈的位移測量方法具有结构简単、自准直和性价比高的优点。然而，传统的利用激光回馈测量位移的測量方法中，利用高、低等光强点进行计数实现计算位移的大小，而无法实现实时判定位移的方向。
技术实现思路
综上所述，确有必要提供ー种能够实时判断方向的位移測量方法。一种位移測量方法，包括以下步骤:提供一位移測量系统，所述位移測量系统包括一激光...
【技术保护点】
一种位移测量方法，包括以下步骤：提供一位移测量系统，所述位移测量系统包括一激光器以及一数据采集及处理单元，所述激光器输出的激光分成具有位相差的o光、e光分量；所述数据采集及处理单元将所述o光的光强信号转换为电压信号Vo，将所述e光的光强信号转换为电压信号Ve，并求取o光和e光的光强之和得到总功率调谐曲线Vt，其中，Vt=Vo+Ve；判定方向：将某一时间点采集到的信号Vo1及Ve1进行加和得到Vt1，于该时间点之后相邻的一个时间点采集到的信号Vo2及Ve2进行加和得到Vt2，将所述Vt1与Vt2进行作差，得到差分值Δ(Vt)，即，Δ(Vt)=Vt2－Vt1，并计算I，其中，I=Δ(Vt)×(Vo‑Ve)，当I值大于0时，判定位移的方向为第一方向；当I值小于0时，判定位移的方向为第二方向，所述第二方向与第一方向相反。
【技术特征摘要】
1.一种位移測量方法，包括以下步骤: 提供一位移測量系统，所述位移測量系统包括一激光器以及ー数据采集及处理单元，所述激光器输出的激光分成具有位相差的O光、e光分量； 所述数据采集及处理单元将所述0光的光强信号转换为电压信号V。，将所述e光的光强信号转换为电压信号I，并求取0光和e光的光强之和得到总功率调谐曲线Vt，其中，vt=v0+ve ； 判定方向:将某ー时间点采集到的信号V01及Vel进行加和得到Vtl，于该时间点之后相邻的ー个时间点采集到的信号\2及Ve2进行加和得到Vt2，将所述Vtl与Vt2进行作差，得到差分值 A (Vt), BP, A (Vt)=Vt2 - Vtl，并计算 I，其中，I=A (Vt) X (V。-、)，当 I 值大于 O 吋，判定位移的方向为第一方向；当I值小于O时，判定位移的方向为第二方向，所述第二方向与第一方向相反。2.如权利要求1所述的位移測量方法，其特征在于，所述激光器包括一猫眼逆反镜、一双折射元件、ー增透窗片、一増益管、以及ー输出镜沿输出激光的轴线依次共轴设置，所述双折射元件设置于猫眼逆反镜与所述增透窗片之间，井分别与所述猫眼逆反镜及所述增透窗片间隔设置用以产生分频激光。3.如权利要求2所述的位移測量方法，其特征在干，所述数据采集及处理单元包括一偏振分光片靠近所述输出镜设置以接收激光器输出的激光，并将激光分成O光及e光,一第一光电探测器及第ニ光电探测器与所述偏振分光片间隔设置以接收所述O光及e光并转换为两路电信号，一电压放大电路与所述第一光电探测器及第ニ光电探测器电连接并对两路电信号进行电流/电压转换及放大，一第一模拟/数字转换器及第ニ模拟/数字转换器处理得到分别对应于0光及e光的功率调谐曲线V。及I，一主控芯片与所述第一模拟/数字转换器及第ニ模拟/数字转换器电连接以进行数据处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：张书练，牛海莎，谈宜东，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。