20世紀(jì)60年代初激光的出現(xiàn)，幾何量計(jì)量技術(shù)的發(fā)展步入了嶄新的時(shí)期。激光干涉儀在此時(shí)脫穎而出，作為現(xiàn)代精密測(cè)量?jī)x器的代表，激光干涉儀在精密制造、計(jì)量等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，在精密位移、直線度、垂直度等測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。
激光干涉儀簡(jiǎn)介
激光干涉儀是以激光波長(zhǎng)為已知長(zhǎng)度、利用邁克耳遜干涉系統(tǒng)丈量位移的通用長(zhǎng)度丈量工具，是校準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、測(cè)長(zhǎng)機(jī)、電動(dòng)滑臺(tái)、線性模組及其它定位裝置精度及線性指標(biāo)較常用的標(biāo)準(zhǔn)儀器，具有測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、測(cè)量范圍大、高測(cè)速下分辨率高等特點(diǎn)，其光波波長(zhǎng)可直接對(duì)米進(jìn)行定義并溯源至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
激光干涉儀結(jié)合不同的光學(xué)鏡組，可實(shí)現(xiàn)線性測(cè)長(zhǎng)、角度、深圳市華聯(lián)歐國(guó)際貿(mào)易有限公司是歐美工業(yè)備品備件一站式服務(wù)商，貨源充足，型號(hào)齊全，質(zhì)量可靠，售后服務(wù)佳。專(zhuān)業(yè)原裝行貨，正品保證，歡迎來(lái)電咨詢!所有產(chǎn)品售后有質(zhì)保，并且有終身免費(fèi)技術(shù)指導(dǎo)。我們有專(zhuān)業(yè)的客服團(tuán)隊(duì)，24小時(shí)進(jìn)行服務(wù)。下面是深圳華聯(lián)歐小編精心為大家推薦的產(chǎn)品科普一下激光干涉儀的原理介紹，如果您喜歡可以繼續(xù)閱讀詳細(xì)瀏覽一下去看看了解一下吧，關(guān)注收藏我們網(wǎng)址，每天為大家推送更多的干貨!
20世紀(jì)60年代初激光的出現(xiàn)，幾何量計(jì)量技術(shù)的發(fā)展步入了嶄新的時(shí)期。激光干涉儀在此時(shí)脫穎而出，作為現(xiàn)代精密測(cè)量?jī)x器的代表，激光干涉儀在精密制造、計(jì)量等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，在精密位移、直線度、垂直度等測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。
激光干涉儀是以激光波長(zhǎng)為已知長(zhǎng)度、利用邁克耳遜干涉系統(tǒng)丈量位移的通用長(zhǎng)度丈量工具，是校準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、測(cè)長(zhǎng)機(jī)、電動(dòng)滑臺(tái)、線性模組及其它定位裝置精度及線性指標(biāo)較常用的標(biāo)準(zhǔn)儀器，具有測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、測(cè)量范圍大、高測(cè)速下分辨率高等特點(diǎn)，其光波波長(zhǎng)可直接對(duì)米進(jìn)行定義并溯源至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
激光干涉儀結(jié)合不同的光學(xué)鏡組，可實(shí)現(xiàn)線性測(cè)長(zhǎng)、角度、直線度、垂直度、平行度、平面度等幾何參量的高精度測(cè)量。
在動(dòng)態(tài)測(cè)量軟件的配合下，激光干涉儀可實(shí)現(xiàn)線性位移、角度和直線度的動(dòng)態(tài)測(cè)量與性能檢測(cè)，以及進(jìn)行位移、速度、加速度、振幅與頻率的動(dòng)態(tài)分析。
因此，激光干涉儀廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、PCB鉆孔機(jī)、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、位移傳感器等精密儀器的質(zhì)量控制與校準(zhǔn)以及科研開(kāi)發(fā)、設(shè)備制造等領(lǐng)域。
激光干涉儀的工作原理
激光器射出單一頻率波，當(dāng)此光束抵達(dá)偏振分光鏡時(shí)，會(huì)被分為兩道光束（一道反射光束和一道投射光束），在這兩道光射向其反光鏡，然后透過(guò)分光鏡反射回去，在激光頭內(nèi)的探測(cè)器形成一道干涉光束，若光程差沒(méi)有任何變化，探測(cè)器會(huì)在每一次光程改變時(shí)，在相長(zhǎng)性和相消性干涉的兩極找到變動(dòng)的信號(hào),計(jì)算處理系統(tǒng)可以通過(guò)此變化來(lái)測(cè)量?jī)晒獬涕g差異變化。
激光輸出可視為一束正弦波，如下圖：
當(dāng)高壓連接在陽(yáng)極和陰極之間時(shí)，混合氣體被激發(fā)，形成激光光束，通過(guò)放大激光光強(qiáng)使一些光透射出來(lái)成為輸出激光光束。其中，為實(shí)現(xiàn)平衡狀態(tài)，通過(guò)加熱器控制激光管長(zhǎng)度讓激光穩(wěn)頻的精度保持在±0.05ppm以內(nèi)，此時(shí)穩(wěn)定輸出后，激光器即可進(jìn)行干涉測(cè)量。如今大多數(shù)現(xiàn)代位移干涉儀都使用氦氖(HeNe)激光管，這些激光管具有633納米的波長(zhǎng)輸出。
激光干涉儀的測(cè)量精度與哪些因素有關(guān)？
激光干涉儀在實(shí)際使用中，需要確認(rèn)其在各個(gè)測(cè)量應(yīng)用中能夠達(dá)到的真實(shí)精度水平以確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。激光干涉儀的測(cè)量讀數(shù)最終均與激光波長(zhǎng)有關(guān)，因此激光器頻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是激光干涉儀測(cè)量精度的保障。此外，激光干涉儀的環(huán)境條件補(bǔ)償系統(tǒng)（壓力、溫濕度傳感器）的讀數(shù)準(zhǔn)確性對(duì)最終的測(cè)量精度有著重要的影響。
總結(jié)起來(lái)，影響激光干涉儀測(cè)量精度的因素包括：
環(huán)境因素的影響
下面所列任何一種環(huán)境參數(shù)的變化都會(huì)導(dǎo)致大約1μm的誤差:
(1)空氣溫度:1℃
(2)空氣壓力:0.3kPa
(3)相對(duì)濕度:30%
特別是振動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響是非常大的，振動(dòng)可能導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的分散，明顯影響重復(fù)性的測(cè)量。甚至可能使測(cè)量無(wú)法正常進(jìn)行下去。
機(jī)器表面溫度的影響
機(jī)器溫度偏離20℃時(shí)，由于使用的材料溫度傳感器的測(cè)量準(zhǔn)確度及輸入機(jī)器熱膨脹系數(shù)不正確的影響，對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度也會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)材料溫度傳感器的準(zhǔn)確度為±0.1℃，熱膨脹系數(shù)為10μm/℃時(shí)，產(chǎn)生的測(cè)量誤差為±1.0μm；若輸入不正確的機(jī)器熱膨脹系數(shù)會(huì)使準(zhǔn)確度變化為10μm，甚至更多。
死程誤差的影響
死程是在使用EC10自動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行位置準(zhǔn)確度測(cè)量中隨環(huán)境參數(shù)的變化而產(chǎn)生的一種誤差。由于在定“零點(diǎn)”時(shí)，固定光學(xué)鏡和移動(dòng)光學(xué)鏡之間存在一段距離，EC10無(wú)法對(duì)“零點(diǎn)”和固定光學(xué)鏡之間的距離進(jìn)行補(bǔ)償而產(chǎn)生誤差。
余弦誤差的影響
激光光束同運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸的調(diào)準(zhǔn)誤差會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的距離和實(shí)際運(yùn)動(dòng)距離之間的誤差，該誤差與(1-cosθ)成正比，θ為激光光束同運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸線之間的誤差?yuàn)A角。
當(dāng)激光測(cè)量系統(tǒng)的光路調(diào)整得與運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸不同軸時(shí)，該余弦誤差會(huì)導(dǎo)致測(cè)量距離比實(shí)際運(yùn)動(dòng)距離短，用激光測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量的實(shí)際距離為L(zhǎng)s，而實(shí)際運(yùn)動(dòng)距離為L(zhǎng)m。如θ角為0.167°，則引起的余弦誤差為5μm/m。
阿貝偏置誤差的影響
若激光光束調(diào)整得與指定的坐標(biāo)軸為平行偏置時(shí)，在這種情況下進(jìn)行測(cè)量，光學(xué)元件偏置安裝引起的角度運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致阿貝偏置測(cè)量誤差。該誤差與LΦ成正比，其中，L為偏置距離，Φ為偏置角度。如Φ為0.0028°、L為100mm，所引起的阿貝偏置誤差為5μm。
光學(xué)元件的影響
光學(xué)器件表面不干凈會(huì)導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度減弱，使精密測(cè)量變得困難，尤其是在測(cè)量較長(zhǎng)距離的場(chǎng)合。
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