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激光干涉儀在測量數(shù)控機床位置精度方面被廣泛運用

點擊次數(shù):2262  更新時間:2019-01-24
   激光干涉儀在測量數(shù)控機床位置精度方面被廣泛運用
  激光干涉儀,以激光波長為已知長度,利用邁克耳遜干涉系統(tǒng)測量位移的通用長度測量。
  激光干涉儀是一種以波長作為標準對被測長度進行測量的儀器。激光干涉儀是20世紀60年代末期問世的一種新型的測量設備,由美國HP公司研制成功并于1970年投入市場,隨即受到了相關行業(yè)特別是機床制造業(yè)的重視,其主要在:線形、角度、垂直度、直線度、平面度等方面上應用。隨著激光干涉儀測量技術的不斷提高,測量軟件的不斷開發(fā)其測量范圍越來越廣泛,特別是在測量數(shù)控機床位置精度方面用途為廣泛。
  激光干涉儀發(fā)射單一頻率光束射入線性干涉鏡,然后分成兩道光束,一道光束(參考光束)射向連接分光鏡的反射鏡,而第二道透射光束(測量光束)則通過分光鏡射入第二個反射鏡,這兩道光束再反射回到分光鏡,激光干涉儀重新匯聚之后返回激光器,其中會有一個探測器監(jiān)控兩道光束之間的干涉。
  若光程差沒有變化時,探測器會在相長性和相消性干涉的兩極之間找到穩(wěn)定的信號。若光程差有變化時,探測器會在每一次光程變化時,在相長性和相消性干涉的兩極之間找到變化信號,這些變化會被計算并用來測量兩個光程之間的差異變化。
  激光干涉儀是以波長為基本計量單位的,多波長激光器的發(fā)展,是實現(xiàn)不同長度“尺子”的基礎。激光器可以穩(wěn)定地輸出多種波長的激光,利用光學拍波技術,可以將這些單波長合成為一組波長相近、間隔均勻的“合成波長鏈”。“合成波長鏈”是一個塔形結構,塔頂是高一級合成波,其波長長,塔底則是單波長。測量時,干涉儀以不同波長的激光工作,從長波開始,逐級下降,直至單波長。激光干涉儀的測量結果是在各種波長干涉下的一組剩余相位,以此可推導出測量長度,由于每次的測量值都是剩余相位,與測量過程無關,激光干涉儀因此不需要導向導軌。
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