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《莫爾條紋原理及應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、光學(xué)設(shè)計實驗?zāi)獱枟l紋原理及應(yīng)用學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：所在學(xué)院：物理學(xué)院所學(xué)專業(yè)：物理學(xué)中國·長春2014年6月一、一、中文摘要目前，以莫爾條紋技術(shù)為基礎(chǔ)的光柵線性位移傳感器發(fā)展十分迅速，光柵長度測量系統(tǒng)的分辨率達(dá)到納米級，測量精度已達(dá)0.1um，已成為位移測量領(lǐng)域各工業(yè)化國家競爭的關(guān)鍵技術(shù)。它的應(yīng)用非常廣泛，幾乎滲透到社會科學(xué)中的各個領(lǐng)域，如機(jī)床行業(yè)、計量測試部門、航空航天航海、科研教育以及國防等各個行業(yè)部門。本文首先詳細(xì)闡述了莫爾條紋的形成機(jī)理，當(dāng)計量光柵為粗光柵時，莫爾條紋形成機(jī)理用遮光陰影原理解釋，當(dāng)計量光柵為細(xì)光柵時，則用衍射干涉原理解釋。然后系統(tǒng)介紹了基于莫爾條紋技術(shù)的光電測量儀器的
2、設(shè)計原理，它由光柵讀數(shù)頭和對莫爾條紋信號進(jìn)行處理的電子學(xué)部分組成，光柵讀數(shù)頭包括光柵副，光電接收元件，由光源和準(zhǔn)直鏡組成的照明系統(tǒng)，以及必要的光闌、接收狹縫、調(diào)整機(jī)構(gòu)等。最后提出了基于光柵莫爾條紋干涉計量技術(shù)的一種新的應(yīng)用，即把光柵線性位移傳感器應(yīng)用在數(shù)字讀數(shù)顯微鏡上，數(shù)字讀數(shù)顯微鏡包括光學(xué)系統(tǒng)、控制與顯示系統(tǒng)、CCD攝像機(jī)與顯示器四部分，其中，控制與顯示系統(tǒng)是設(shè)計的核心模塊，是基于FPGA技術(shù)實現(xiàn)的，它包括倍頻鑒相模塊、可逆計數(shù)模塊、顯示控制和顯示接口模塊。經(jīng)過大量的理論研究和實踐測試工作，我們已經(jīng)把光柵莫爾條紋技術(shù)成功地應(yīng)用在數(shù)字讀數(shù)顯微鏡上，實現(xiàn)了對被測物體線性位移的精密測量，測量分辨
3、率達(dá)到0.5um，測量精度達(dá)到±1um。設(shè)計中用CCD攝像頭代替目鏡可以避免傳統(tǒng)的肉眼觀察的不便。關(guān)鍵詞：莫爾條紋，光柵讀數(shù)頭，F(xiàn)PGA，數(shù)字讀數(shù)顯微鏡12二、英文摘要Atthepresenttime,gratinglinearmovementsensorbasedongratingMoiréfringeinterferometrytechnologyhasdevelopedrapidly.Gratingmovementmeasurementsystemhasreachedthenanometerlevelresolution,measuringaccuracythan0.1um.Itisw
4、idelyused,almostpenetratedintothesocialsciencesinvariousfields,suchasthemachinetoolindustry,testmeasurement,aerospacenavigation,nationaldefense,educationandscientificresearchinallindustrysectors.ThispaperfirstdescribedindetailtheformationmechanismofMoirefringe,whenthemeasurementgratingforcoarsegrat
5、ing,themoirefringeformationmechanismoftheshadowoftheprincipleofusingsunscreentoexplain,whenthemeasurementgratingforfinegrating,thenexplainedbydiffractioninterferenceprinciple.AndthensystematicallyintroducedtheprincipleofdesignofgratinglinearmovementsensorbasedonGratingMoirefringetechnology,gratingl
6、inearmovementsensoriscomposedofgratingreading-headandMoirefringesignalprocessingelectronicscomponents.Gratingreading-headincludeGratingpair,thelightingsystemcomposedoflightsource,collimationmirror,theessentialdiaphragm,receivedslotandadjustedorganization,etc.Finally,anewkindofapplicationbasedontheM
7、oirefringeinterferometrytechnologyisproposed,whichapplythegratinglinearmovementsensortothedigitalreadingmicroscope.Thedigitalreadingmicroscopeincludesopticalsystem,controlanddisplaysystem,12CCDcameraanddisp
