德國(guó)(guo)IFM激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)O5D102型的主(zhu)要功(gong)能手冊(cè)：
利用激(ji)光的(de)高(gao)方向性、高(gao)單色性(xing)和高(gao)亮度(du)等特點(diǎn)(dian)可實(shí)(shi)現(xiàn)無(wú)接觸(chu)遠(yuǎn)距(ju)離測(cè)量(liang)。德國(guó)(guo)IFM激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)常用於長(zhǎng)度(du)、距(ju)離、振動(dòng)(dong)、速度(du)、方位等物理量(liang)的測(cè)量(liang)，還可(ke)用於探(tan)傷和大氣汙染(ran)物的監(jiān)(jian)測(cè)等。
德國(guó)(guo)IFM激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)測(cè)長(zhǎng)
精(jing)密測(cè)量(liang)長(zhǎng)度(du)是(shi)精(jing)密機(jī)械(xie)制(zhi)造(zao)工(gong)業(yè)(ye)和光學(xué)加(jia)工工(gong)業(yè)(ye)的(de)關(guān)鍵(jian)技(ji)術(shù)(shu)之(zhi)壹(yi)。現(xiàn)代(dai)長(zhǎng)度(du)計(jì)(ji)量(liang)多是(shi)利用光波(bo)的(de)幹(gan)涉(she)現(xiàn)象(xiang)來(lái)(lai)進(jìn)行的(de)，其(qi)精(jing)度(du)主要取(qu)決(jue)於光的(de)單(dan)色性(xing)的(de)好壞(huai)。激(ji)光是(shi)理想(xiang)的光源(yuan)，它比以往好的(de)單(dan)色光源(yuan)（氪-86燈(deng)）還純10萬(wàn)(wan)倍。因此激(ji)光測(cè)長(zhǎng)的(de)量(liang)程(cheng)大、精(jing)度(du)高(gao)。由光學(xué)原(yuan)理可(ke)知(zhi)單色光的(de)大可測(cè)長(zhǎng)度(du)L與波長(zhǎng)λ和譜線(xian)寬(kuan)度(du)δ之間的關(guān)系是(shi)L=λ/δ。用氪(ke)－86燈(deng)可測(cè)大長(zhǎng)度(du)為38.5厘米(mi)，對(duì)(dui)於較(jiao)長(zhǎng)物體(ti)就(jiu)需(xu)分(fen)段測(cè)量(liang)而使精(jing)度(du)降低。若(ruo)用氦(hai)氖氣體(ti)激(ji)光器(qi)，則大可測(cè)幾十(shi)公(gong)裏。壹(yi)般測(cè)量(liang)數(shù)米(mi)之(zhi)內(nèi)(nei)的長(zhǎng)度(du)，其精(jing)度(du)可達(dá)0.1微米(mi)。
德國(guó)(guo)IFM激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)測(cè)距(ju)
它的(de)原(yuan)理與無(wú)線(xian)電(dian)雷達(dá)相同，將激(ji)光對(duì)(dui)準(zhǔn)(zhun)目標(biāo)(biao)發(fā)(fa)射出(chu)去後(hou)，測(cè)量(liang)它的(de)往返(fan)時(shí)間，再乘(cheng)以光速即得到(dao)往(wang)返距(ju)離。由於激(ji)光具有高(gao)方向性、高(gao)單色性(xing)和高(gao)功率等(deng)優(yōu)(you)點(diǎn)，這些對(duì)於測(cè)遠(yuǎn)距(ju)離、判定目標(biāo)(biao)方位、提(ti)高(gao)接收(shou)系統(tǒng)的(de)信噪比、保證(zheng)測(cè)量(liang)精(jing)度(du)等都是(shi)很關(guān)鍵(jian)的(de)，因此激(ji)光測(cè)距(ju)儀(yi)日益受到(dao)重(zhong)視(shi)。在(zai)激(ji)光測(cè)距(ju)儀(yi)基(ji)礎(chǔ)(chu)上(shang)發(fā)(fa)展(zhan)起(qi)來(lái)的(de)激(ji)光雷達(dá)不(bu)僅能測(cè)距(ju)，而且還可以測(cè)目標(biāo)(biao)方位、運(yùn)運(yùn)(yun)速度(du)和加(jia)速度(du)等，已(yi)成(cheng)功地(di)用於人(ren)造衛(wèi)星的測(cè)距(ju)和跟蹤，例如(ru)采用紅(hong)寶(bao)石(shi)激(ji)光器(qi)的(de)激(ji)光雷達(dá)，測(cè)距(ju)範(fàn)圍為500～2000公(gong)裏,誤差僅幾(ji)米(mi)。不(bu)久前，真尚(shang)有的研發(fā)(fa)中(zhong)心研制出(chu)的LDM系列測(cè)距(ju)傳感(gan)器，可(ke)以在(zai)數(shù)千米(mi)測(cè)量(liang)範(fàn)圍內(nèi)(nei)的精(jing)度(du)可以達(dá)到(dao)微米(mi)級(jí)別(bie)。常(chang)采用紅(hong)寶(bao)石(shi)激(ji)光器(qi)、釹(nv)玻(bo)璃(li)激(ji)光器(qi)、二(er)氧化(hua)碳(tan)激(ji)光器(qi)以及砷化(hua)鎵(jia)激(ji)光器(qi)作(zuo)為(wei)激(ji)光測(cè)距(ju)儀(yi)的光源(yuan)。
德國(guó)(guo)IFM激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)測(cè)振
它基(ji)於多(duo)普勒原(yuan)理測(cè)量(liang)物體(ti)的振動(dòng)(dong)速度(du)。多普勒(le)原(yuan)理是(shi)指(zhi)：若(ruo)波(bo)源(yuan)或接(jie)收(shou)波的觀(guan)察(cha)者相對(duì)(dui)於傳(chuan)播波(bo)的(de)媒質(zhì)(zhi)而運(yùn)動(dòng)(dong)，那麼觀察(cha)者所測(cè)到(dao)的(de)頻(pin)率(lv)不(bu)僅取(qu)決(jue)於波(bo)源(yuan)發(fā)(fa)出(chu)的振動(dòng)(dong)頻(pin)率(lv)而且還取(qu)決(jue)於波(bo)源(yuan)或觀(guan)察(cha)者的運(yùn)(yun)動(dòng)(dong)速度(du)的大小和方向。所測(cè)頻(pin)率(lv)與波源(yuan)的頻(pin)率(lv)之差(cha)稱(cheng)為(wei)多(duo)普(pu)勒(le)頻(pin)移(yi)。在(zai)振動(dòng)(dong)方向與方向壹(yi)致時(shí)多(duo)普(pu)頻(pin)移(yi)fd=v/λ，式中(zhong)v 為(wei)振動(dòng)(dong)速度(du)、λ為波長(zhǎng)。在(zai)激(ji)光多(duo)普(pu)勒(le)振動(dòng)(dong)速度(du)測(cè)量(liang)儀(yi)中(zhong)，由(you)於光往(wang)返(fan)的(de)原(yuan)因,fd =2v/λ。這種(zhong)測(cè)振儀(yi)在(zai)測(cè)量(liang)時(shí)由(you)光學(xué)部分(fen)將物體(ti)的振動(dòng)(dong)轉(zhuǎn)(zhuan)換(huan)為(wei)相應(yīng)(ying)的多(duo)普勒(le)頻(pin)移(yi),並由(you)光檢(jian)測(cè)器將此頻(pin)移(yi)轉(zhuǎn)(zhuan)換(huan)為(wei)電信號(hào)(hao),再(zai)由(you)電路部分作適當(dāng)(dang)處(chu)理後(hou)送(song)往多普(pu)勒(le)信(xin)號(hào)(hao)處(chu)理器(qi)將多普(pu)勒(le)頻(pin)移(yi)信號(hào)(hao)變(bian)換(huan)為(wei)與振動(dòng)(dong)速度(du)相對(duì)應(yīng)(ying)的電(dian)信號(hào)(hao)，最後(hou)記(ji)錄(lu)於磁帶(dai)。這(zhe)種(zhong)測(cè)振儀(yi)采用波(bo)長(zhǎng)為(wei)6328埃(ai)(┱)的氦(hai)氖激(ji)光器(qi)，用聲(sheng)光調(diào)(tiao)制(zhi)器(qi)進(jìn)行光頻(pin)調(diào)(tiao)制，用石(shi)英(ying)晶體(ti)振蕩器(qi)加(jia)功率(lv)放大電路作為聲(sheng)光調(diào)(tiao)制(zhi)器(qi)的驅(qū)動(dòng)(dong)源(yuan)，用光電(dian)倍增管進(jìn)行光電(dian)檢(jian)測(cè)，用頻(pin)率(lv)跟蹤器來(lái)處(chu)理多(duo)普(pu)勒信號(hào)(hao)。它(ta)的(de)優(yōu)(you)點(diǎn)是(shi)使用方(fang)便，不(bu)需(xu)要固(gu)定(ding)參(can)考系,不(bu)影(ying)響物體(ti)本身的(de)振動(dòng)(dong),測(cè)量(liang)頻(pin)率(lv)範(fàn)圍寬(kuan)、精(jing)度(du)高(gao)、動(dòng)(dong)態(tài)範(fàn)圍大。缺(que)點(diǎn)是(shi)測(cè)量(liang)過(guò)程(cheng)受其他雜散(san)光的(de)影(ying)響較(jiao)大。
德國(guó)(guo)IFM激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)測(cè)速
它也(ye)是(shi)基(ji)多(duo)普(pu)勒原(yuan)理的(de)壹(yi)種激(ji)光測(cè)速方法(fa),用得較(jiao)多的(de)是(shi)激(ji)光多(duo)普(pu)勒(le)流速計(jì)(ji)(見(jian)激(ji)光流量(liang)計(jì)(ji)),它(ta)可以測(cè)量(liang)風(fēng)洞(dong)氣(qi)流速度(du)、火箭燃(ran)料(liao)流速、飛行(xing)器(qi)噴射氣流流速、大氣風(fēng)速和化(hua)學(xué)反應(yīng)(ying)中(zhong)粒子的(de)大小及(ji)匯聚速度(du)等。
德國(guó)(guo)IFM激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)工作時(shí)(shi)，先(xian)由激(ji)光發(fā)(fa)射二極(ji)管(guan)對(duì)(dui)準(zhǔn)(zhun)目標(biāo)(biao)發(fā)(fa)射激(ji)光脈(mai)沖(chong)。經(jīng)目標(biāo)(biao)反射後激(ji)光向各方(fang)向散射。部分(fen)散(san)射光返(fan)回(hui)到(dao)傳(chuan)感器(qi)接(jie)收(shou)器，被光學(xué)系統(tǒng)接(jie)收(shou)後成像到(dao)雪(xue)崩(beng)光電(dian)二(er)極(ji)管(guan)上(shang)。雪(xue)崩(beng)光電(dian)二(er)極(ji)管(guan)是(shi)壹(yi)種內(nèi)(nei)部具有放大功能的(de)光學(xué)傳感(gan)器，因此它能檢(jian)測(cè)極(ji)其(qi)微弱(ruo)的光信(xin)號(hào)(hao)，並將其轉(zhuǎn)(zhuan)化(hua)為(wei)相應(yīng)(ying)的電(dian)信號(hào)(hao)。常(chang)見(jian)的(de)是(shi)激(ji)光測(cè)距(ju)傳感(gan)器，它(ta)通(tong)過(guò)記(ji)錄(lu)並處(chu)理從光脈(mai)沖(chong)發(fā)(fa)出(chu)到(dao)返(fan)回被(bei)接(jie)收(shou)所經(jīng)歷(li)的時(shí)(shi)間，即可(ke)測(cè)定目標(biāo)(biao)距(ju)離。激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)必須極(ji)其(qi)精(jing)確(que)地(di)測(cè)定傳(chuan)輸(shu)時(shí)(shi)間，因?yàn)楣馑偬?tai)快。
德國(guó)(guo)IFM激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)利用激(ji)光技(ji)術(shù)(shu)進(jìn)行測(cè)量(liang)的傳(chuan)感器(qi)。它由激(ji)光器(qi)、激(ji)光檢(jian)測(cè)器和測(cè)量(liang)電路組成。激(ji)光傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)新型(xing)測(cè)量(liang)儀(yi)表，它(ta)的優(yōu)(you)點(diǎn)是(shi)能實(shí)(shi)現(xiàn)無(wú)接觸(chu)遠(yuǎn)距(ju)離測(cè)量(liang)，速度(du)快，精(jing)度(du)高(gao)，量(liang)程(cheng)大，抗光、電(dian)幹(gan)擾(rao)能力(li)強(qiáng)等。
產(chǎn)(chan)品(pin)實(shí)(shi)物如(ru)下(xia)圖(tu)所示(shi)：
|
|
|
|
|
 |
