[讨论]我的研究生活[课题进行时]
回土豆及大家:大家好,因为假期的缘故去了女朋友那里,所以这段时间没有上网。看到大家的鼓励我感到很振奋,更加坚定了我将这一省级重点项目做好的信心。只要不涉及到技术机密的问题我都非常乐意与大家探讨。
盲孔表面形貌是指非通孔底部孔壁的表面形貌,比如喷油嘴的座面。孔较深,孔径也很小,使用通常的方法很难测量。精密测量中常使用两种方法:接触式与非接触式。我这个课题使用的是前者,触针与光栅传感器相连,光栅传感器将触针的位移量转换为干涉条纹的移动量。
的确是使用的立方棱镜做分光镜,分光镜将柱面衍射光栅的+-1级衍射光形成干涉,条纹移动量与柱面光栅绕中心回转位移量成正比。
我这里必须计条纹移动量,因为传感器装调好之后光电接收窗内条纹的数量和密度是恒定的,但是移动的数量与速度决定于柱面光栅的回转位移量与回转速度,如果柱面光栅回转速度过快,即被测面与触针的相对速度过快就难以分辨条纹移动数量。因此只能是慢速测量,这也是触针式测量的一个最大不足。
关于计数,当然是用整形后的方波计数。事实也是如此,但是这样只能计大数(条纹移动的根数)。如果条纹当量为0.1um,那么最大理论分辨率也就是0.1um。为了获得更大的分辨率,必须细分。测得正余弦电压值后,计算出正切值即可得到当前条纹的相位,从而得到测量的小数。将大数和小数相加就可得最终测量结果。
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回Rava:其实我本身是搞机械出身,本科刚毕业时也非常迷茫。我搞光学纯属逼上梁山,真的非常羡慕你有那么好的光学基础,我的光学知识全靠自学和实践摸索。如果你将来真的想做本行的话(尽管80%的人都不作本行),我建议你一定要加强机械和电子方面的知识,最起码要会用别人现成的东西。现在自己想搞个什么实际的东西需要考虑的东西太多了。
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现在的波形信号还算可以接受[讨论]我的研究生活[课题进行时]
搞项目很辛苦的.我深有同感.[讨论]我的研究生活[课题进行时]
好象明白一点了,除了整波长记数以外,还有个小数波长(相位)的问题?
如果初相位是固定的话,关键就是末相位的问题了?
对最后一个波需要有个振幅的模/数转换,才能得到正切值?
另外,从波形上看,有振幅相差较多的情况,
除了你说的原因以外,是否还与激光的散斑不均匀有关?
这个“小振幅”的出现是否有一点规律呢?还是完全随机的?
还有波形的疏密变化,似乎是与干涉条纹的疏密相对应的了?
不过你说过,窗内的条纹密度是一定的,只是条纹会移动?
或者条纹在移动的同时还会产生密度的变化?
要不就只是局部放大了的波形?
好象华中科技大有类似的项目,
不过可能只是对一般表面形貌的测量,不是针对盲孔的?
他们给出的最大测量速度是0.5mm/s,看来光栅都不能转的太快?
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小振幅的出现是由于被测面凸凹不平,导致干涉条纹往复移动造成的,属于正常现象。波形疏密变化是也是由于被测面凸凹不平,导致测头跟随速度变化引起的,测头移动速度快,条纹移动就快,波形就密,反之亦然(采样频率是恒定的)。
只要是接触式测量速度就快不起来,因为你要保证测头始终与被测面有良好的接触;使用非接触测量就没有这个问题,但是现在光学非接触测量达不到nm级的精度,而且成本相当的高,同时光学测量往往要求被测面有较高的反射率。
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[这个贴子最后由土豆在 2003/08/23 11:51pm 第 1 次编辑]小振幅的问题似乎还有些疑问,其他的明白一些了,
非接触是不容易,象光纤端面那种外露的微表面还可以用“白光干涉法”,
不过这个盲孔就不太容易了,
不知有没有类似隧道显微镜那样的东东呢?
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大家好,这几天没有更新,主要是因为开学伊始有很多的事情要处理。这学期本来是准备靠上海交大的博士的,一切都准备就绪,但是学院里却不让报名:怕提前靠博影响课题质量。交大一年只能报一次,这次不行,只能明年了。心里非常郁闷!像我们这种普通工科院校,研究生出来也和重点院校没法比,如果不行只好先找工作了。大家一直都关注着我的进展,应该对我的研究方向有所了解了,如果有什么好的求职信息还请多多关照。我主要想去上海苏州方向(由于女朋友的原因),先谢谢啦!
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[这个贴子最后由xxffyy在 2003/09/04 09:37am 第 4 次编辑]计数器记小数部分的校正
前几次跟大家提到的计数器功能主要分大数和小数两个部分,记大数是由硬件芯片完成,而小数部分则要从两相正余弦电压信号换算成正切值得到。理论上这两相电压信号应该具有零漂移电平、等幅值、相位相差90度。但实际上由于光栅刻划工艺的限制,测量环境中空气湿度、振动、电子元器件漂移等影响难以满足要求(如图中实线所示)。从而导致得到的小数部分不准确。为克服这一影响,需进行校正。
校正的方法是每次开始测量时先采集几个周期的正余弦电压信号,运用最小二乘法计算出相应的修正系数并保存为文件。正式测量时调用修正系数对采样值进行实时的修正,从而保证得到的小数部分准确。修正后的两相电压波形如图中虚线所示。修正前后的信号李萨如图形(矢量合成图)如图2中所示。很明显,修正前为椭圆,而修正后已经非常接近圆了。这足以保证得到的小数(相位)是准确的。