我國高精度納米分辨率線位移測(cè)量技術(shù)獲新突破
據(jù)介紹,線位移尺寸測(cè)量是精密加工制造業(yè)的基礎(chǔ)之一。隨著被加工對(duì)象加工精度的提高,位移測(cè)量?jī)x器必須具有高精度、高分辨率、大量程、體積小、重量輕等特點(diǎn)。市場(chǎng)上的光柵尺、感應(yīng)同步器、磁柵等傳感器生產(chǎn)廠家眾多,這些廠家生產(chǎn)的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低,但分辨率僅在1mm~0.5mm,遠(yuǎn)不能滿足要求。此外,少數(shù)加工中心使用的雙頻激光干涉儀多是進(jìn)口或僅有少數(shù)國內(nèi)科研單位單件研制,雖然其精度高,分辨率可達(dá)0.01mm,但也有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、價(jià)格高、對(duì)環(huán)境要求苛刻、穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)。
據(jù)悉,本項(xiàng)目研究了應(yīng)用衍射光干涉原理進(jìn)行線位移測(cè)量的理論計(jì)算及光路設(shè)計(jì)等各種技術(shù)問題,采用衍射光干涉原理實(shí)現(xiàn)了高密度光柵的位移信號(hào)提??;實(shí)現(xiàn)了光學(xué)四細(xì)分,使光柵原始信號(hào)分辨率達(dá)到0.6μm;采用光學(xué)偏振器件對(duì)光干涉條紋進(jìn)行空間移相,得到具有穩(wěn)定位相差的四路光電信號(hào),差分處理抑制光電信號(hào)的直流電平漂移,增大了信號(hào)幅值,提高了測(cè)量穩(wěn)定性。