激光多普勒測振儀原理:基于光學(xué)干涉和多普勒頻移效應(yīng)。其核心是一臺高精度激光干涉儀和一臺信號處理器。高精度激光干涉儀內(nèi)的He-Ne激光器發(fā)出的偏振光(假設(shè)頻率F0)由分光棱鏡分出兩路,一路測量光,一路參考光。參考光通過聲光調(diào)制器具有一定頻移(F),測量光被聚焦到被測物體表面,物體振動(dòng)引起測量光的頻移(f=2V/λ )。系統(tǒng)收集反射光并與參考光匯聚在傳感器上,這樣兩束光在傳感器表面產(chǎn)生干涉,干涉信號的頻率為F0+F+f,攜帶了被測物體的振動(dòng)信息,信號處理器將多普勒頻移信號轉(zhuǎn)換為物體振動(dòng)的速度和位移信號。
假設(shè)兩束光強(qiáng)分別I1和I2的想干光束相互重疊,干涉條件: I=I1+I2+2√((I1*I2)cos?[2π(f1-f0)/) λ]。傳感器通過高通濾波,即可獲得強(qiáng)度變化率f1-f2即?f,在傳感器表面產(chǎn)生干涉信號,而干涉信號的頻率?f與頻移效應(yīng)有關(guān)。
多普勒頻移:?f=2V/λ ,即?f與速度v成正比變化。
U = k*?f =2kV/λ (k為常數(shù))
令k'=2k/λ ,則v=k'U
k'為標(biāo)定值(校準(zhǔn)值),當(dāng)校準(zhǔn)值k' = 1mm/s/v ,測得速度值就是電壓值。
結(jié)論:輸出電壓與振動(dòng)速度成正比,也就是說被測對象的振動(dòng)信息可以用電壓信號表示
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