激光多普勒測振儀(yi) 是利用激光多普勒效應對物體(ti) 振動進行測量的一種測量儀(yi) 器，與(yu) 傳(chuan) 統的加速度計等傳(chuan) 感器相比具有可以遠距離測量，動態範圍測量廣，測量精度高，空間分辨率高，測量時間短，響應頻帶寬，速度分辨率高等優(you) 點，被廣泛国产成人在线观看免费网站於(yu) 模型的模態特性分析、航空航天、聲學測試、安防監控、工業(ye) 自動化、汽車電子、軌道交通、MEMS微機電結構等領域。本文主要介紹單點激光多普勒測振傳(chuan) 感器的發展現狀。
激光多普勒測振
1.多普勒測振原理
有不同種類的国产成人在线观看免费网站需要考慮角度響應。這些国产成人在线观看免费网站大多使用(非常)發散的光束。在這種情況下，我們(men) 在一幅圖像中有連續的入射角範圍。照相機的靈敏度取決(jue) 於(yu) 激光束的入射角，這是由過濾器和傳(chuan) 感器造成的。激光多普勒測振技術早期是從(cong) 激光測速技術發展來的，其物理原理在於(yu) 從(cong) 運動物體(ti) 反射回來的反射光會(hui) 帶有運動著的物體(ti) 本身的振動特性，即多普勒頻移。
式中，
表示激光經振動著的物體(ti) 反射後所發生的多普勒頻移，V是物體(ti) 的運動速度，λ是激光波長。 由此可知，激光多普勒測振原理就是基於(yu) 測量從(cong) 物體(ti) 表麵微小區域反射回的相幹激光光波的多普勒頻率
，進而確定該測點的振動速度V。基於(yu) 上述光學基本理論，其測振原理如圖 1 所示，由激光器發出頻率為(wei) f 的激光束經分光鏡入射到被測表麵，由於(yu) 測量表麵的振動，反射光將產(chan) 生多普勒頻移 
，頻率為(wei) f+fr的參考光束和頻率為(wei) f+
反射光經反光鏡反射共同投射到光電探測器上產(chan) 生了拍頻信號，經過電子信號處理係統，Z後得到頻率為(wei) 
-fr拍頻的電信號，由於(yu) 參考光束增加的fr已知，所以，對激光多普勒測振儀(yi) 的輸出信號
-fr進行分析和處理就可得到所需的物體(ti) 振動信號。 由於(yu) 光電探測器的輸出信號混合了方向、頻率已知的參考光束，因此能夠分辨出被測表麵的運動方向、運動幅度(即位移大小)以及運動頻率等反映物體(ti) 本身振動特性的信息。
圖1激光多普勒測振儀(yi) 測振原理圖
單點式多普勒激光測振儀(yi) 結構如圖2所示，主要由激光源、棱鏡、光電探測器三部分組成。 其基本原理為(wei) ：從(cong) 激光源射出的激光束，經過半透半反棱鏡1分為(wei) 兩(liang) 束垂直的光，光束1經過棱鏡2，照射在被測物體(ti) 表麵上，然後原路返回，經過棱鏡2時反射，反射光束3經過棱鏡4到達光電探測器，而光束2經過棱鏡3的反射，然後再經棱鏡4的反射，與(yu) 光束3同時進入光電探測器，由於(yu) 光束1光經過被測物體(ti) 表麵，因此光束3攜帶了振動物體(ti) 的振動信息，兩(liang) 束光在光電探測器中發生幹涉，由光電探測器對其產(chan) 生的幹涉結果產(chan) 生一個(ge) 輸出信號。 輸出信號再經後續處理，從(cong) 中提取出被測物體(ti) 的振動信息(振動幅值、頻率等)。目前市場上的單點式激光多普勒測振儀(yi) 可以達到的頻率帶寬為(wei) 3. 2MHz，配備高精度速度解調卡的情況下速度分辨率可以達到 0. 02μm/ s，在掃描頻率是20kHz的情況下， 位移分辨率可以達到0.008nm。
3.1常見振動測量方式對比
相對於(yu) 傳(chuan) 統的基於(yu) 分立器件的激光多普勒測振儀(yi) ，我們(men) 將光學相幹檢測光路集成在單個(ge) 芯片上，並通過一體(ti) 化封裝，將光學芯片、激光器、探測器以及光學鏡頭集成到一個(ge) 模組裏。這一設計使国产欧美在线重量、功耗、成本都大幅度下降。為(wei) 客戶提供了低成本、低功耗、高性能、小型化的選擇，便於(yu) 集成的解決(jue) 方案，也為(wei) 激光振動傳(chuan) 感器的廣泛国产成人在线观看免费网站奠定了基礎。
相關(guan) 文獻：
[1]劉傑坤,馬修水,馬勰.激光多普勒測振儀(yi) 研究綜述[J].激光雜誌,2014,35(12):1-5.DOI:10.14016/j.cnki.jgzz.2014.12.001.
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