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激光干涉仪测量精度有哪些关键因素
2018-10-10 浏览次数:1083

激光干涉仪作为现代精密测量仪器的代表,在精密制造、计量等各个行业领域中得到了广泛的应用,在精密位移、直线度、垂直度等测量领域发挥着重要的作用。下面小编说说什么是决定激光干涉仪测量精度的关键因素?
激光干涉仪简介
激光干涉仪以光波为载体,具有测量精度高、测量速度快、测量范围大、测速下分辨率高等特点,其光波波长可直接对米进行定义并溯源至国家标准。因此,激光干涉仪广泛应用于数控机床、PCB钻孔机、坐标测量机、位移传感器等精密仪器的质量控制与校准以及科研开发、高端设备制造等领域。


?激光干涉仪的用途
SJ6000激光干涉仪结合不同的光学镜组,可实现线性测长、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度等几何参量的高精度测量。


 在动态测量软件的配合下,激光干涉仪可实现线性位移、角度和直线度的动态测量与性能检测,以及进行位移、速度、加速度、振幅与频率的动态分析。
激光干涉仪的工作原理
激光干涉仪发射单一频率光束,光束射入线性干涉镜后分成两道光束射向反射镜,这两道光束再反射回到分光镜,重新汇聚返回激光干涉仪。若光程差没有变化时,激光干涉仪会在相长性和相消性干涉中找到稳定的信号。若光程差有变化时,这些变化会被计算并用来测量两个光程之间的差异变化。
激光干涉仪
 混合气体被激发,形成激光光束,通过放大激光光强使一些光透射出来成为输出激光光束。其中,为实现平衡状态,通过加热器控制激光管长度让激光稳频的精度保持在±0.05ppm以内,此时稳定输出后,激光器即可进行干涉测量。如今大多数现代位移干涉仪都使用氦氖(HeNe)激光管,这些激光管具有633纳米的波长输出。
激光器的频率、功率、稳定性、可靠性、光束质量及寿命等指标参数,都关系着激光干涉仪的性能。其中激光频率是激光干涉仪基本的参数,其频率(波长)的准确性和稳定性是激光干涉仪测量精度的保证。
激光干涉仪的测量精度与哪些因素有关?
激光干涉仪在实际使用中,需要确认其在各个测量应用中能够达到的真实精度水平以确保测量数据准确可靠。激光干涉仪的测量读数均与激光波长有关,因此激光器频率的准确性和稳定性是激光干涉仪测量精度的保障。此外,激光干涉仪的环境条件补偿系统(压力、温湿度传感器)的读数准确性对的测量精度有着重要的影响。
总结起来,影响激光干涉仪测量精度的因素包括:
1.激光器频率(波长)及频率稳定性;
2.测量读数软件系统带来的误差;
3.反射镜、角锥棱角误差;
4.温湿度、压力传感器误差;
当然,在具体测量任务中的测量精度还与测量人员、现场环境条件等因素有关。
激光干涉仪的校准与精度验证?
激光干涉仪在购置投入使用前应进行关键性能的验证。且随着使用年限的增加,激光干涉仪(包括环境补偿系统)的性能可能会因老化或使用不当出现衰退,对测量精度造成影响。因此需要定期对激光干涉仪测量系统的关键性能参数进行校准,以确保在精密测量应用中获得准确的数据结果。根据国家计量检定规程的要求,需要对激光干涉仪激光频率、测距误差、测角误差、环境补偿传感器进行定期校准。
以上就是“什么是决定激光干涉仪测量精度的关键因素?”的内容,希望对大家有所帮助。