專利名稱：運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及激光多普勒測量速度及振動(dòng)的技術(shù)。
激光多普勒測量技術(shù)是六十年代發(fā)展起來的一種非接觸測量方法。它是利用被測物散射光的多普勒頻移來獲得速度信息，可用來測量固體的運(yùn)動(dòng)速度，及固體表面的振動(dòng)情況。目前廣泛采用雙光束單焦點(diǎn)的方法構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)，即將激光光源出射的光分成兩束，再將這兩束產(chǎn)生一定的頻差后會(huì)聚成一點(diǎn)射到被測物上。由光電接收器接收從被測物點(diǎn)上的反射光及散射光?；蛘邔⑸鲜鰞墒庵械囊皇鴷?huì)聚射向被測物，另一束作為參考光直接由光電接收器接收。檢測電路對光電接收器輸出的信號(hào)的頻率進(jìn)行檢測，得到被測物的運(yùn)動(dòng)速度及振動(dòng)情況。根據(jù)上述方法，已制造出激光多普勒測速儀(LDA)和激光多普勒測振儀(LDV)，分別用于速度測量和機(jī)械振動(dòng)分析。

圖1是目前國際上流行的商用激光多普勒測速儀(LDA)的光路原理及結(jié)構(gòu)示意圖，在圖1中，激光束由分光鏡(2)分成兩束光，反射鏡(4)將其中一束光轉(zhuǎn)向，使之與另一束光平行，頻移器件(3)使這兩束光產(chǎn)生一頻差，具有頻差的光束，經(jīng)透鏡(5)會(huì)聚到被測目標(biāo)(6)上，并被散射。散射光經(jīng)透鏡(5)、反射鏡(7)、透鏡(8)收集后由光電接收器(9)接收，光電接收器輸出的電信號(hào)的頻率與被測目標(biāo)沿X方向的運(yùn)動(dòng)速度成比例。通過檢測光電信號(hào)的頻率，就可測量出目標(biāo)沿X方向的運(yùn)動(dòng)。它可用于測量與光軸垂直的流速或固體表面的運(yùn)動(dòng)速度(X方向)。由于光學(xué)零件的振動(dòng)，機(jī)座的振動(dòng)，聲光驅(qū)動(dòng)電源頻率波動(dòng)，空氣擾動(dòng)等干擾因素的影響，使得光電信號(hào)的相位隨機(jī)抖動(dòng)。這樣就不可能測量固體表面的微小位移和微小運(yùn)動(dòng)速度，其測量速度下限為100μm/s。圖2為激光多普勒測振儀(LDV)的光路原理及結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，激光器(1)發(fā)出的光束由分光鏡(2)分成兩束光，反射鏡(4)將其中一束光轉(zhuǎn)向，使之與另一束光平行，這兩束光經(jīng)頻移器(3)后產(chǎn)生一定頻差。具有頻差的兩束光中的一束做為測量光束經(jīng)半透半反鏡(10)射到被測目標(biāo)上。另一束做為參考光。參考光與由測量目標(biāo)散射或反射回的測量光在光電接收器(9)產(chǎn)生外差干涉。光電接收器輸出的光電信號(hào)的頻率與被測目標(biāo)沿Z方向的速度成比例。通過檢測頻率的變化就可得到目標(biāo)沿Z方向的運(yùn)動(dòng)情況。它可用于測量沿光軸方向(Z方向)的振動(dòng)。
在許多實(shí)際應(yīng)用中，需要同時(shí)測量與光軸垂直方向(X方向)和沿光軸方向(Z方向)的運(yùn)動(dòng)情況，因此必須用LDA和LDV兩臺(tái)儀器，用LDA時(shí)，外界振動(dòng)會(huì)引入測量結(jié)果造成誤差，由于相位噪聲大，不能進(jìn)行相位測量，使分辨率難以提高。另外，被測物在與光軸垂直的平面內(nèi)，除有平動(dòng)外，還可能有轉(zhuǎn)動(dòng)。上述的兩種儀器均不能測出被測物的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
本發(fā)明的目的在于克服上述測量方法的不足之處，提出一種能測量物體的多種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的測量方法，提高測量精度和分辨率，擴(kuò)大測量范圍，本發(fā)明根據(jù)這種測量方法設(shè)計(jì)出一種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量儀，可對LDA和LDV進(jìn)行方便轉(zhuǎn)換并可測出物體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
本發(fā)明提出一種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法，采用激光多普勒測量技術(shù)，即將激光束聚焦后射到被測物點(diǎn)上，該被測物點(diǎn)反射及散射回來的光由光電接收器接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，信號(hào)處理系統(tǒng)對該電信號(hào)的頻率進(jìn)行檢測，分析，得到被測點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，其特征在于采用準(zhǔn)共路四光束雙焦點(diǎn)的光路系統(tǒng)，即用分光元件將所說的激光光束分成四束具有兩種不同偏振方向的偏振光，用頻率調(diào)制器使其中兩束具有不同偏振方向的偏振光與另外兩束偏振光產(chǎn)生一定量的頻差再用聚光元件使所說的兩束以上的光束形成相距不遠(yuǎn)的兩個(gè)光點(diǎn)，所說的被測物放置在所說的兩個(gè)光點(diǎn)處，所說的光電接收器接收兩個(gè)焦點(diǎn)處的被測物點(diǎn)的反射光及散射光并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，所說的信號(hào)處理系統(tǒng)對所說的兩組電信號(hào)的頻率及相位進(jìn)行檢測。
上述測量方法的光路系統(tǒng)還可構(gòu)成雙光束差動(dòng)式光路，即所說的聚光元件把所說的四束光中具有相同偏振方向的兩束光聚焦成一點(diǎn)，把具有另外一種偏振方向的兩束光聚焦成另一點(diǎn)，所說的光電接收器接收兩焦點(diǎn)處被測物點(diǎn)的反射光及散射光。
上述測量方法的光路系統(tǒng)還可構(gòu)成為參考光式光路，即所說的聚光光件把所說的四束光中具有相同頻率的兩束光聚焦成兩個(gè)焦點(diǎn)后射到所說被測物的兩點(diǎn)上，所說被測物點(diǎn)的反射光、散射光由所說的電光接收器接收，所說的另外兩束光作為參考光，聚焦后由光學(xué)轉(zhuǎn)向元件直接射向所說的光電接收器。
本發(fā)明所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法，其特征在于所說的光路系統(tǒng)中設(shè)置一光路選擇的實(shí)現(xiàn)雙光束差動(dòng)式光路與參考光式光路的轉(zhuǎn)換方法。本發(fā)明的原理如圖3所示，激光器1發(fā)出的光由分光元件(12)分成兩束，頻移器(13)使這兩束光產(chǎn)生頻差。具有頻差的兩束光經(jīng)分光器(14)后分成四束。四束中的兩束光(A、B)經(jīng)聚光裝置(16)后射到被測物體表面，另兩束光(A′、B′)由一光路選擇器控制。①當(dāng)測量沿X方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)，光路選擇器使光束A′、B′通過聚光裝置射到被測表面，(此時(shí)進(jìn)入到檢測器的光線被關(guān)閉)，分別與另兩束光A、B會(huì)聚在被測表面上兩點(diǎn)P1、P2。P1、P2兩點(diǎn)處的散射光線由檢測器(17)收集并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。電信號(hào)由后續(xù)處理器處理可得到物體表面沿X方向的運(yùn)動(dòng)。②當(dāng)測量Z方向上運(yùn)動(dòng)，光路選擇器使得光線A′、B′進(jìn)入檢測器(17)(此時(shí)進(jìn)入到聚光裝置的光線被關(guān)閉)，做為參考光，與來自被測表面的光束A、B在P1、P2兩點(diǎn)處的散射光線相互干涉，干涉信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送后續(xù)處理器，處理后可得到物體表面沿Z方向上的運(yùn)動(dòng)。
在本發(fā)明中，代表P1、P2兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)信息的光電流信號(hào)的表達(dá)式為i1(t)＝I01+A1COS(2πf0t1+φ1+φ01)i2(t)＝I02+A2COS(2πf0t2+φ2+φ02)式中φ1、φ2是與測量點(diǎn)處位移成比例的相位項(xiàng)，φ01、φ02是初始相位;I01、I02是平均電流、A1、A2是隨機(jī)幅值。
對于X方向運(yùn)動(dòng)測量有φ1＝Rx·dx1φ2＝Rx·dx2對Z方向運(yùn)動(dòng)有φ1＝Rz·dz1φ2＝Rz·dz2其中Rx、Rz是由光路系統(tǒng)決定的X方向、Z方向的比例因子。
dx1、dx2、dz1、dz2，分別是P1、P2點(diǎn)在X向和Z向的位移。
信號(hào)處理器可檢測出相位φ1、φ2從而得到被測目標(biāo)在X方和Z向的運(yùn)動(dòng)。
對于在與光軸(Z向)垂直的平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)有轉(zhuǎn)角φx＝(dx1-dx2)/L轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ωx＝dφx/dt對于在光軸平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)有轉(zhuǎn)角φz＝(dz1-dz2)/L轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ωz＝dφz/dt式中L是P1、P2兩點(diǎn)間距。
本發(fā)明所述的雙光束差動(dòng)式光路與參考光式光路的轉(zhuǎn)換方法有兩種具體方案，其一所說的四束光中具有兩束相同頻率的，一路中放置一可移動(dòng)的轉(zhuǎn)向元件。當(dāng)該轉(zhuǎn)向元件移出光路外時(shí)，構(gòu)成差動(dòng)式光路，當(dāng)該轉(zhuǎn)向元件放置在該光路中時(shí)，則構(gòu)成參考式光路。
其二，所說的四束光中具有兩束相同頻率的為一路，在該光路中放置一分光元件，把這一路光分成按原方向進(jìn)行的第一路光束，及轉(zhuǎn)變了方向的第二路光束，該第一路和第二路中分別設(shè)置一個(gè)光線開關(guān)，并使二個(gè)開關(guān)狀態(tài)相反，當(dāng)?shù)谝宦饭庵械墓饩€開關(guān)開啟時(shí)，則構(gòu)成差動(dòng)式光路，當(dāng)?shù)诙饭庵械墓饩€開關(guān)開啟時(shí)，則構(gòu)成參考式光路。
本發(fā)明按上述方法設(shè)計(jì)出一種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量儀，由激光光源、分光元件、光學(xué)轉(zhuǎn)向元件、聚光元件組成的光學(xué)系統(tǒng)，光電接收器，信號(hào)處理系統(tǒng)組成，其特征在于所說的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成如下由激光光源出射的光束被第一分光元件分成兩束光，這兩束光分別經(jīng)過頻率調(diào)制器后產(chǎn)生一定頻差，帶有頻差的兩光束光分別由偏振器件變成偏振方向相互垂直的四束光，這四束光由聚光元件兩兩會(huì)聚成相隔一定距離的兩個(gè)光點(diǎn)。
該運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量儀的光學(xué)系統(tǒng)還可設(shè)置一可移動(dòng)的光學(xué)轉(zhuǎn)向元件，用其實(shí)現(xiàn)雙光束差動(dòng)式光路與參考光式光路的轉(zhuǎn)換，或者設(shè)置第二個(gè)分光元件和兩個(gè)光線開關(guān)替代上述可移動(dòng)的光學(xué)轉(zhuǎn)向元件實(shí)現(xiàn)兩種光路的快速轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量儀中的信號(hào)處理系統(tǒng)框圖如圖4所示，包括予處理電路A1、A2、A3;跟蹤濾波器與調(diào)制解調(diào)器(T1、T2、T3);選擇開關(guān)(S);頻差倍增與減法器(L);相位檢測器(P);輸入輸出接口(I/O);頻移電源及混頻器(M);計(jì)算機(jī)(PC)等部分組成。
本發(fā)明所述的測量儀可對運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行多種測量，測量精度高，測量范圍廣，對機(jī)械系統(tǒng)的微小振動(dòng)分析，腐蝕蠕變，焊縫熱變形分析等領(lǐng)域有廣泛的的應(yīng)用前景。
附圖簡要說明圖1 為已有的光多普勒測速儀(LDA)光路原理及結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 為已有的激光多普勒測振儀(LDV)光路原理及結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3 本發(fā)明提出的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法原理示意圖。
圖4 本發(fā)明的信號(hào)處理系統(tǒng)框圖。
圖5 本發(fā)明的一種最佳實(shí)施例光學(xué)原理及結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6 本發(fā)明的一種最佳實(shí)施例信號(hào)處理系統(tǒng)總體框圖。
本發(fā)明提出一種最佳實(shí)施例是用于測量計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭的多功能磁頭飛行姿態(tài)測量儀?，F(xiàn)結(jié)合附圖5、6進(jìn)行詳細(xì)描述。圖5為本實(shí)施例的總體光路及結(jié)構(gòu)示意圖。由功率為5mw波長為0.6328μm的He-Ne激光器發(fā)出線偏振激光，偏振分光鏡(18)將激光束分成兩偏振方向相垂直的兩束激光并由反射棱鏡(19)、(20)反射成兩平行光束，兩平行光分別經(jīng)聲光調(diào)制器(21)、(22)后產(chǎn)生頻移，帶有頻移的光束分別經(jīng)λ/4波片(23)、(24)后，變成圓偏振光。渥拉斯登棱鏡(25)、(26)將兩圓偏振光變成四束偏振相互垂直的四束光。兩渥拉斯登棱鏡分束角相等且對稱布置。每一個(gè)渥拉斯登棱鏡可繞其光軸旋轉(zhuǎn)，使得其分開的兩光束所在平面與由另一個(gè)渥拉斯棱鏡分開的兩光束所在的平面相互平行，且兩平面與水平面相垂直。反射鏡(27)、(28)固定在一導(dǎo)軌上可沿箭頭所示方向移動(dòng)以使光路適合不同的測量需要。當(dāng)測量磁頭面內(nèi)姿態(tài)時(shí)，移動(dòng)導(dǎo)軌使渥拉斯登棱鏡(25)發(fā)出的兩束光直接照到光闌(34)，得到四光束雙焦點(diǎn)差動(dòng)式光路。當(dāng)測量磁頭垂向姿態(tài)時(shí)，移動(dòng)導(dǎo)軌使反射棱鏡(28)將渥拉斯登棱鏡(25)發(fā)出的兩束光截?cái)啵⒎瓷涞椒瓷淅忡R(27)，使這兩束光做為參考光，形成雙光束雙焦點(diǎn)參考光式光路。反射鏡(36)、透鏡(5)、透鏡(8)、反射鏡(7)、偏振分光鏡(31)及兩檢偏器(30)、(32)，光電接收器(29)、(33)，對于兩種方式的光路都是固定的，兩種測量方式的轉(zhuǎn)換，只需平移反射鏡(27)、(28)即可。
被測物表面上兩焦點(diǎn)間距L是透鏡(5)的焦距f5和渥拉斯登棱鏡分束角θ的函數(shù)，由幾何光學(xué)可得L＝f5·tgθ根據(jù)具體的測量對象可選擇不同的L值。當(dāng)L值確定后，可首先確定θ值，再確定f5。改變透鏡焦距，可改變兩測點(diǎn)的間距。
本實(shí)施例中，對于磁頭測量，兩焦點(diǎn)的距離在2～4mm范圍。形成兩焦點(diǎn)的光束，偏振方向相互垂直，且實(shí)驗(yàn)表明，在測量點(diǎn)處的散射光及反射光的的退偏不嚴(yán)重，故可用偏振分光鏡將兩測點(diǎn)的散射光分開。
本實(shí)施例中，聲光調(diào)制器(21)、(22)的聲光驅(qū)動(dòng)電源的頻率分別選取40MHZ和41MHZ，其頻差為1MHZ，兩光電接收器選用PIN光電接收器。本實(shí)施例的信號(hào)處理系統(tǒng)總體框圖如圖6所示。其工作原理如下兩光電接收器接收到中心頻率f0為1MHZ的光電信號(hào)，還包含大量噪聲，含有噪聲的信號(hào)通過中心頻率為f0、帶寬為△f的濾波器BF1、BF2后濾去大部分噪聲，得到幅度隨機(jī)調(diào)制，中心頻率為f0的信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)自動(dòng)增益控制電路AGC后變?yōu)榉岛愣ǖ恼倚盘?hào)，再經(jīng)RS觸發(fā)器后得到方波信號(hào)。該方波信號(hào)的中心頻率為f0，相位與測量點(diǎn)的位移成正比，相位隨時(shí)間的變化即信號(hào)的頻率與速度成正比。兩聲光電源AOS1AOS2輸出的信號(hào)經(jīng)混頻電路M1進(jìn)行混頻，再經(jīng)帶通濾波器BF3后得到頻率為f0的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。RS1、RS2輸出的兩路測量信號(hào)通過跟蹤濾波器TF1、TF2后得到與測量點(diǎn)速度成比例的模擬輸出和方波輸出，RS3輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)通過TF3后得到標(biāo)準(zhǔn)方波輸出，這三路方波信號(hào)經(jīng)過選擇開關(guān)輸入頻差倍增器×10后送計(jì)數(shù)器C1計(jì)數(shù)。當(dāng)選擇開關(guān)接通TF1、TF2時(shí)，C1計(jì)數(shù)器所計(jì)脈沖數(shù)為兩測點(diǎn)的相對位移;當(dāng)選擇開關(guān)接通TF1、TF3或TF2、TF3時(shí)，C1計(jì)數(shù)器所計(jì)脈沖數(shù)，為一個(gè)測點(diǎn)的絕對位移。計(jì)數(shù)器C1的輸出通過計(jì)算機(jī)接口電路送入計(jì)算機(jī)計(jì)算。RS1與RS2，RS1與RS3的輸出還可分別送入相位檢測器得到與兩信號(hào)的相位差或正比的模擬電壓，再經(jīng)低通濾波器濾波，其模擬量輸出可直接由記錄儀進(jìn)行記錄，也可通過A/D轉(zhuǎn)換輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算。
本實(shí)施例所述的多功能磁頭飛行姿態(tài)測量儀可以在光軸的垂直方向和沿光軸方向測出0.05μm的線位移和2.5″角位值，測出0.2m/sec～0.1μm/sec的線速度和107角秒/S～5角秒/S角速度，完全滿足了對磁頭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測量工作。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法，采用激光多普勒測量技術(shù)，即將激光束聚焦后射到被測物點(diǎn)上，該被測物點(diǎn)反射及散射回來的光由光電接收器接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，檢測電路對該電信號(hào)的頻率及相位進(jìn)行檢測，分析，得到被測點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，其特征在于采用準(zhǔn)共路四光束雙焦點(diǎn)的光路系統(tǒng)，即用分光元件將所說的激光光束分成四束具有兩種不同偏振方向的偏振光，用頻率調(diào)制器使其中兩束具有不同偏振方向的偏振光與另外兩束偏振光產(chǎn)生一定量的頻差，再用聚光元件使所說的兩束以上的光束形成相距不遠(yuǎn)的兩個(gè)光點(diǎn)，所說的被測物放置在所說的兩個(gè)光點(diǎn)處，所說的光電接收器接收兩個(gè)焦點(diǎn)處的被測物點(diǎn)的反射光及散射光并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，所說的檢測電路對所說的兩組電信號(hào)的頻率及相位進(jìn)行檢測。
2.一種如權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法，其特征在于所說光路系統(tǒng)為雙光束差動(dòng)式光路，即所說的聚光元件把所說的四束光中具有相同偏振方向的兩束光聚焦成一點(diǎn)，把具有另外一種偏振方向的兩束光聚焦成另一點(diǎn)，所說的光電接收器接收兩焦點(diǎn)處被測物點(diǎn)的反射光及散射光。
3.一種如權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法，其特征在于所說的光路系統(tǒng)為參考光式光路，即所說的聚光元件把所說的四束光中具有相同頻率的兩束光聚焦成兩個(gè)焦點(diǎn)后射到所說被測物的兩點(diǎn)上，所說被測物點(diǎn)的反射光，散射光由所說的電光接收器接收，所說的另外兩束光作為參考光，聚焦后由光學(xué)轉(zhuǎn)向元件直接射向所說的光電接收器。
4.一種如權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法，其特征在于所說的光路系統(tǒng)中設(shè)置一光路選擇器，實(shí)現(xiàn)雙光束差動(dòng)式光路與參考光式光路的轉(zhuǎn)換。
5.一種如權(quán)利要求4所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法，其特征在于所說的光路選擇器為可移動(dòng)的轉(zhuǎn)向元件，即所說的四束光中具有兩束相同頻率的為一路，在該光路中放置所說的可移動(dòng)的轉(zhuǎn)向元件，當(dāng)該轉(zhuǎn)向元件移出光路外時(shí)，則構(gòu)成差動(dòng)式光路，當(dāng)該轉(zhuǎn)向元件放置在該光路中時(shí)，則構(gòu)成參考式光路。
6.一種如權(quán)利要求4所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法，其特征在于所說的光路選擇器由轉(zhuǎn)向元件與光線開關(guān)組成，即所說的四束光中具有兩束相同頻率的為一路，在該光路中放置一分光元件，把這一路光分成按原方向進(jìn)行的第一路光束及轉(zhuǎn)變了方向的第二路光束，該第一路和第二路中分別設(shè)置一個(gè)光線開關(guān)，并使二個(gè)開關(guān)狀態(tài)相反，當(dāng)?shù)谝宦饭庵械墓饩€開關(guān)開啟時(shí)則構(gòu)成差動(dòng)式光路，當(dāng)?shù)诙饭庵械墓饩€開關(guān)開啟時(shí)，則構(gòu)成參考式光路。
7.一種采用如權(quán)利要求1所述方法的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量儀，由激光光源、分光元件、光學(xué)轉(zhuǎn)向元件、聚光元件組成的光學(xué)系統(tǒng)，光電接收器，信號(hào)處理系統(tǒng)組成，其特征在于所說的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成如下由激光光源出射的光束被第一分光元件分成兩束光，這兩束光分別經(jīng)過頻率調(diào)制器后產(chǎn)生一定頻差，帶有頻差的兩光束分別由偏振器件變成偏振方向相互垂直的四束光，這四束光由聚光元件兩兩會(huì)聚成相隔一定距離的兩個(gè)光點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量儀，其特征在于所說的光學(xué)系統(tǒng)還包括有一可移動(dòng)的光學(xué)轉(zhuǎn)向元件。
9.如權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量儀，其特征在于所說的光學(xué)系統(tǒng)還包括有第二個(gè)分光元件和兩個(gè)光線開關(guān)。
10.如權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量儀，其特征在于所說的信號(hào)處理系統(tǒng)包括予處理電路;跟蹤濾波器與調(diào)制解調(diào)器;選擇開關(guān);頻差倍增與減法器;相位檢測器;輸入輸出接口;頻移電源及濾頻器;計(jì)算機(jī)。
全文摘要
一種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量方法及其裝置，屬于激光多普勒測量技術(shù)。本發(fā)明采用準(zhǔn)共光路，四光束雙焦點(diǎn)的光路系統(tǒng)，光電接收器接收兩個(gè)光點(diǎn)的散射光并對兩組信號(hào)的頻率及相位進(jìn)行檢測。利用該方法設(shè)計(jì)出運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量儀可對被測物X方向和Z方向測出大于0.05μm的線位移和2.5″角位移，測出從0.2米/sec到0.1μm/sec的線速度和10
文檔編號(hào)G01P3/36GK1057907SQ90103139
公開日1992年1月15日 申請日期1990年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月28日
發(fā)明者殷純永, 宋云峰, 梁晉文 申請人:清華大學(xué)