散斑干涉條紋測量系統(tǒng)設(shè)計

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1、第!"卷!第!期光!學!儀!器4567!"!.57!#$%!年&月'()*+,-*./)0123.)/89:;!#$%!!!文章編號"%$$"<"&!$##$%!$$!<$$"?<$"散斑干涉條紋測量系統(tǒng)設(shè)計"盛!偉!李季平!陳加林!王辰熙#南京航空航天大學理學院!江蘇南京!#%%%$&$摘要!為了測量散斑干涉條紋!從而計算出被測物體的微位移!提出了一種基于,)?@/"#芯片的解決方案"運用單片機驅(qū)動步進電機!精準控制光敏傳感器的移動!利用傳感器判定暗條紋中心!結(jié)合軟件進行實時處理!獲得再現(xiàn)干涉條紋間距"實驗結(jié)果表明!該設(shè)計方案對散斑位移的測量精度可達$7$$%OO"關(guān)

2、鍵詞!微位移測量&相干光學&單片微型計算機&步進電機&光敏傳感器中圖分類號!)`=>>&'>!&7%!文獻標識碼!,!!"#"%$7!@&@(C7DEE:7%$$"<"&!$7#$%!7$!7$%#L1(,&/1%1*),5,)1%!1,#2*"+,A10S'1#*)1/+1/1*01+/#*21,P%1#$!J'!R)5'L'+,!-%1#5'E*'+!!"#$-.J+?'#+566;S;5N/RD;:R;!.G:CD:S1:DV;LEDMJ5N,;L5:G9MDREG:P,EML5:G9MDRE!.G:CD:S#%%%$&!+FD:G$3-,)/(0)")5O;GE

3、9L;MF;EQ;RZ6;D:M;LN;L;:R;NLD:S;EG:PRG6R96GM;MF;ODRL5

4、PND:G66J5KMGD:ED:M;LN;L;:R;NLD:S;EQGRD:S73HQ;LDO;:MG6L;E96MEEF5XMF;GRR9LGRJ5NMFDEP;EDS:EJEM;ODE$7$$%OO74156"/!,"ODRL5

5、無損檢測&應(yīng)(#)(")變&振動和位移等測量中獲得了廣泛應(yīng)用'目前電子散斑的研究主要建立在數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)(&<@)上!對++B采樣后的數(shù)字圖像進行分析和計算!該技術(shù)省去了傳統(tǒng)方法中干版顯影&定影的化學濕處理過程!但測量精度依賴++B技術(shù)指標和圖像處理算法'運用單片微型計算機技術(shù)#簡稱2+1技術(shù)$和光敏傳感器進行直接測量!測量方法簡單!計算精度可達$7$$%OO'7!系統(tǒng)設(shè)計787!光學記錄與再現(xiàn)系統(tǒng)散斑照相的光路如圖%所示'激光經(jīng)過擴束鏡-Z擴束!均勻照射在試件毛玻璃/上!再經(jīng)過成像透"收稿日期!#$%#<%$<##基金項目!南京航空航天大學青年基金資助項目

6、#.E#$%$%@%$作者簡介!盛!偉#%@?&<$!男!江蘇丹陽人!碩士研究生!主要從事光電檢測技術(shù)方面的研究'!第!期盛!偉!等"散斑干涉條紋測量系統(tǒng)設(shè)計+"@!+!鏡-R!最終成像在全息底片`上'圖%!散斑照相光路系統(tǒng)ADS7%!'QMDRG6EJEM;O5NEQ;RZ6;QF5M5SLGQFJ!!當試件/被加載位移后!散斑圖像將隨著物體作相應(yīng)運動'如果用同一干版對物體位移前后的兩種狀態(tài)作兩次曝光記錄!則在底片上就得到了兩幅散斑圖的迭加干涉形成的雙曝光散斑圖'將記錄底片`放在如圖#所示的光路中!激光光束通過底片`后在觀察屏上形成干涉條紋!這種條紋稱為楊氏條紋'設(shè)激

7、光波長為!!散斑照片到觀察屏的距離為R!雙孔間距為/!相鄰條紋的間距為*!由楊氏雙孔實驗可知!如照相時圖#!逐點分析法物的放大率是F!物體的位移量為V!則"ADS7#!(5D:M