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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中zui基本的項目之一，在工程運用中非常廣泛，具有非常重要的位置。因此，尋求簡單實用、操作方便、適應范圍廣、經濟性好的E+E位移傳感器對促進工業(yè)生產發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。著重研究基于偏振光原理的可以實現(xiàn)大量程，具有位移檢測能力的直線位移測量原理及實現(xiàn)方法，并由此設計出傳感器樣機。

大量程式偏振光E+E位移傳感器的研究
分析了子鏡運動和式偏振光傳感器極板運動之間的理論關系并探討了式偏振光E+E位移傳感器讀數(shù)的“結構性”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角為自變量的多項式擬合的校正方法。計算表明該誤差處理和校正方法是簡潔可行的。對于轉角的擬合只需2階,同時位移測量值只需4階的多項式進行擬合即可使輸出位移達到3 nm的精度。進一步分析表明,直接使用E+E位移傳感器讀數(shù)計算極板轉角,并對誤差的主動校正控制非常有利于該多項式擬合,可一次性達到優(yōu)于5 nm的校正誤差,*拼接鏡面主動光學工程應用的技術要求。全文共為五章，簡述如下：介紹傳感器技術研究的重要性，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，zui后提出本課題的研究意義及研究內容。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，并應用偏振光原理，進行新的具有位移檢測能力的檢測方法的研究。探討時，先從總體上分析式偏振光E+E位移傳感器的檢測原理，然后分別對單周期位移信息檢測系統(tǒng)和周期信息檢測系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)進行實現(xiàn)方法的討論，zui后提出傳感器總的實現(xiàn)方法。在第二章理論分析的基礎上，進行E+E位移傳感器系統(tǒng)的具體設計。主要包括機械結構系統(tǒng)、硬件電路系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)三大模塊的設計。其中機械結構系統(tǒng)包括位移轉換機構、傳動機構、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光源驅動電路、信號調制電路、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轉換、軟件濾波、數(shù)學運算、顯示處理等模塊。

大量程式偏振光E+E位移傳感器的研究
進行傳感器樣機的安裝調試，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。并通過正行程測量、反行程測量、重復性試驗、位移測量能力試驗等一系列實驗，評價傳感器樣機的精度，分析精度的組成因素，驗證傳感器位移測量的能力。 第5章，總結和展望，提出進一步工作的方向。