基于激光準(zhǔn)直原理的多自由度測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、在超精密加工、微電子等現(xiàn)代高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌化移和角度的精密測(cè)量要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的多自由度測(cè)量?jī)x器如激光干涉儀等，由于體積大、系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)昂貴，很難用于工業(yè)領(lǐng)域的高精度在線(xiàn)測(cè)量。因此研究一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、精度高、造價(jià)低的多自由度誤差同步測(cè)量系統(tǒng)非常必要，圍繞該系統(tǒng)，本文主要進(jìn)行了以下研究：首先，論述了國(guó)內(nèi)外多自由度測(cè)量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，比較了各種測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 其次，提出了一種新穎的五自由度(X、Z方向直線(xiàn)度

2、、偏擺角、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角)同時(shí)測(cè)量的系統(tǒng)，詳細(xì)分析了實(shí)現(xiàn)位移和角度同時(shí)測(cè)量的原理，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。然后利用直角棱鏡、透鏡、波片等光學(xué)元件搭建了光路系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用半導(dǎo)體激光器作為測(cè)量基準(zhǔn)光線(xiàn)，兩個(gè)互相垂直的直角棱鏡作為反射元件，四象限探測(cè)器作為光電接收器。 再次，針對(duì)文中提出的測(cè)黽原理完成了相關(guān)的硬件電路和軟件的設(shè)計(jì)，采用了交流調(diào)制方法來(lái)提高精度，設(shè)計(jì)了一種交流放大電路消除噪聲干擾，并采用有源全絕對(duì)值電路檢波的方法對(duì)信號(hào)