大量程式偏振光E+E位移傳感器的研究
位移測量是測量技術(shù)中zui基本的項(xiàng)目之一，在工程運(yùn)用中非常廣泛，具有非常重要的位置。因此，尋求簡單實(shí)用、操作方便、適應(yīng)范圍廣、經(jīng)濟(jì)性好的E+E位移傳感器對(duì)促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。著重研究基于偏振光原理的可以實(shí)現(xiàn)大量程，具有位移檢測能力的直線位移測量原理及實(shí)現(xiàn)方法，并由此設(shè)計(jì)出傳感器樣機(jī)。

大量程式偏振光E+E位移傳感器的研究
分析了子鏡運(yùn)動(dòng)和式偏振光傳感器極板運(yùn)動(dòng)之間的理論關(guān)系并探討了式偏振光E+E位移傳感器讀數(shù)的“結(jié)構(gòu)性”誤差的處理方法。基于式偏振光E+E位移傳感器的工作原理,對(duì)極板為圓形的式偏振光E+E位移傳感器提出了采用以位移的測量值和子鏡轉(zhuǎn)角為自變量的多項(xiàng)式擬合的校正方法。計(jì)算表明該誤差處理和校正方法是簡潔可行的。對(duì)于轉(zhuǎn)角的擬合只需2階,同時(shí)位移測量值只需4階的多項(xiàng)式進(jìn)行擬合即可使輸出位移達(dá)到3 nm的精度。進(jìn)一步分析表明,直接使用E+E位移傳感器讀數(shù)計(jì)算極板轉(zhuǎn)角,并對(duì)誤差的主動(dòng)校正控制非常有利于該多項(xiàng)式擬合,可一次性達(dá)到優(yōu)于5 nm的校正誤差,*拼接鏡面主動(dòng)光學(xué)工程應(yīng)用的技術(shù)要求。全文共為五章，簡述如下：介紹傳感器技術(shù)研究的重要性，E+E位移傳感器的發(fā)展、研究現(xiàn)狀、需要解決的問題以及傳感器的分類和優(yōu)缺點(diǎn)，zui后提出本課題的研究意義及研究內(nèi)容。從光的偏振現(xiàn)象出發(fā)，分析馬呂斯定律，奠定偏振光E+E位移傳感器的理論基礎(chǔ)，并應(yīng)用偏振光原理，進(jìn)行新的具有位移檢測能力的檢測方法的研究。探討時(shí)，先從總體上分析式偏振光E+E位移傳感器的檢測原理，然后分別對(duì)單周期位移信息檢測系統(tǒng)和周期信息檢測系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)方法的討論，zui后提出傳感器總的實(shí)現(xiàn)方法。在第二章理論分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行E+E位移傳感器系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)。主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、硬件電路系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)三大模塊的設(shè)計(jì)。其中機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、單周期位移信息檢測系統(tǒng)和周期信息檢測系統(tǒng)。硬件電路系統(tǒng)包括LED光源驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)調(diào)制電路、DSP硬件電路、顯示電路。軟件系統(tǒng)即DSP軟件系統(tǒng)，包括A／D轉(zhuǎn)換、軟件濾波、數(shù)學(xué)運(yùn)算、顯示處理等模塊。

大量程式偏振光E+E位移傳感器的研究
進(jìn)行傳感器樣機(jī)的安裝調(diào)試，檢測單周期位移信息檢測系統(tǒng)、周期信息檢測系統(tǒng)的輸出信號(hào)。并通過正行程測量、反行程測量、重復(fù)性試驗(yàn)、位移測量能力試驗(yàn)等一系列實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)傳感器樣機(jī)的精度，分析精度的組成因素，驗(yàn)證傳感器位移測量的能力。 第5章，總結(jié)和展望，提出進(jìn)一步工作的方向。