基于光杠杆原理的微位移测量系统设计
基于干涉法测微小位移_白秀军
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18． 1
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5． 5
5 小结
本文通过油滴的下落时间和平衡电压的等电 荷数的多重曲线，结合实验操作误差方面的分析， 提供了实验中油滴的选取切实可行的方法。选取 所测油滴时，应选择带电荷数较小的油滴，油滴下 落时间选在 18． 5 s ～ 35． 1 s 范围内，平衡电压应 大于 200 V，这样有利于减少误差。
表 2 密立根油滴实验数据表
油滴 序号
1
平衡电 压/V 270
时间平均 电量
值 / s q（ × 10 － 19 ） / C
27． 3
3． 185
电荷数 n2． 0216031． 4
4． 375
2． 7
3
249
22． 0
4． 875
3． 0
4
195
21． 5
6． 417
4． 0
5
128
25． 2
6． 953
实际设计方案的实验装置如图 4 所示，它是 由 2 个部分组成的： 相干光干涉系统和微弱电信 号检测处理系统。相干光干涉系统基于迈克尔逊 干涉仪设计，其中光源是波长 λ 为 632． 8 nm 的连 续氦氖激光器，P1 和 P2 是 2 个正交放置的偏振 片。相干光干涉系统中正交放置的偏振片 P1 和 P2 的作用是： 利用光在媒质介面反射时偏振特性 的变化，消除其它光学表面的反射光对干涉测量 的影响。
近十年得到大力发展的。可以说，迈克尔逊干涉 仪的应用已经向着更深层次迈进了。
本文提供一种应用迈克尔逊干涉仪及微弱电 信号检测处理系统测量微小位移的设计方案。
激光干与法测量微位移的设计
激光干与法测量微位移的设计位移的量值范围不同专门大（在制造工业中nm-μm-mm 直至数十米；秒分度以下或几度至几十度），检测能够是接触式或非接触式，加上对检测准确度、分辨力、利用条件等要求不同，因此有多种多样的检测方式。
随着光学检测元件和精密制造工艺的提高和电子元器件的进展，伴随运算机的更新换代和工业自动控制技术的不断进步，利用光电结合的方式是解决问题的有效途径，如光栅码盘、激光干与法、三角法、光斑散射法，其测量精度高、反映速度快、易于实现数字化测量。
在光学干与测量法中，激光多普勒效应测量方式具有动态响应快、线性度好、测量范围大、精度高等许多独特的长处，取得了加倍普遍的应用，有专门好的进展前景。
为了知足微位移测量的非接触、高精度等要求本文设计、制作了一种基于激光多普勒效应的测微位移系统，和传统的微位移测量仪器相较，其精度、误差、灵敏度及稳固度都有较大提高，并实现了对微位移的自动非接触测量。
干与测量法是基于光波的干与原理测位移的方式。
激光的出现使干与测量位移的应用范围加倍普遍。
其测量的大体原理是:由激光器发出的光经分光镜分为两束，一束射向干与仪的固定参考臂，经参考反射镜返回后形成参考光束；另一束射向干与仪的测量臂，测量臂中的反射镜随被测物体表面的位移转变而移动，这束光从测量反射镜后形成测量光束。
测量光束和参考光束的彼此叠加干与形成干与信号。
干与信号的明暗转变密度与被测测位移成反比。
因此，由光接收器件光电显微镜取得的明暗转变密度能够得出被测位移的值[1]。
干与法原理简单、构造容易，测量精度高，测量范围大，适用于实时动态测量而被普遍应用于位移测量。
目前干与测量按测量对象不同大致可分为全息干与测量、散斑干与测量和光栅位移激光多普勒测量。
随着科技的进步，对测量精度的要求愈来愈高，激光多普勒技术的非接触、高精度测量的长处使它取得蓬勃进展。
激光多普勒测量有空间分辨率高、测量精度高、多普勒频移与位移成线性关系、动态响应快，信号用光来传递，惯性极小，能够进行实时测量、激光多普勒测量是非接触式测量，激光集聚的干与体积小，即是测量探头在通常情形下对被测的流场和物体等没有干扰等长处。
激光位移检测系统课程设计
激光位移检测系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解激光位移检测系统的基本原理，掌握其工作流程和关键部件功能。
2. 学习相关的物理知识，如光的传播、反射、干涉等，并将其应用于激光位移检测。
3. 掌握数据处理与分析方法，能对激光位移检测系统的输出数据进行有效解析。
技能目标：1. 能够操作激光位移检测设备，进行简单的实验设置和数据采集。
2. 培养动手实践能力，通过小组合作完成激光位移检测系统的组装与调试。
3. 提高问题解决能力，能够运用所学知识分析和解决实际应用中的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 培养学生的团队合作意识，学会在小组中分享观点、协同解决问题。
3. 增强学生的环境保护意识，认识到激光位移检测技术在生产生活中的重要应用和价值。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为高二年级物理选修课程，结合学生已掌握的光学知识，通过激光位移检测系统课程设计，使学生在实际操作中巩固理论知识，提高实践能力。
课程注重培养学生的动手操作能力、问题解决能力和团队协作能力，旨在激发学生对物理科学的兴趣，培养他们的创新精神。
课程目标分解：1. 知识目标：通过讲解、演示和实验，使学生掌握激光位移检测系统的基本原理和操作方法。
2. 技能目标：通过实验操作、小组合作和问题分析，培养学生的动手实践能力和问题解决能力。
3. 情感态度价值观目标：通过课程实施，引导学生体验科学探究的乐趣，培养他们的团队合作精神和环保意识。
二、教学内容1. 激光位移检测系统基本原理- 光的传播、反射、干涉等现象- 激光特性及其在位移检测中的应用- 激光位移传感器的工作原理2. 激光位移检测系统的组成与功能- 激光发射器、接收器、光束调节器等关键部件- 系统的组装与调试方法- 各部件在位移检测中的作用及相互关系3. 实验操作与数据处理- 实验设备的使用方法与注意事项- 实验步骤及操作技巧- 数据采集、处理与分析方法4. 激光位移检测技术的应用案例- 工业生产中的质量控制与自动化- 建筑物、桥梁等结构物的健康监测- 航空航天、生物医学等领域的应用5. 教学内容的安排与进度- 第一节课：激光位移检测系统基本原理与激光特性- 第二节课：激光位移检测系统的组成与功能- 第三节课：实验操作与数据处理- 第四节课：激光位移检测技术的应用案例及讨论教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，系统性地组织与安排。
光杠杆镜尺法测量长度微小变化的原理
光杠杆镜尺法测量长度微小变化的原理光杠杆镜尺法，这个名字听起来就像是科学家的秘密武器，实际上它就是一种用来测量长度微小变化的妙招。
想象一下，咱们在生活中，常常会遇到一些小变化，比如那根一直没动的铁钉，突然之间又显得高了一点，或者一条线的长度似乎在悄悄缩水。
这时候，咱们就得借助这种方法来揭开变化的秘密。
光杠杆镜尺法听起来复杂，其实原理简单得不能再简单了。
说白了，它就是借助光线和杠杆的巧妙组合，帮助我们准确测量那些肉眼无法捕捉的细微变化。
就像是一个探险家，带着放大镜，深入到看似平常的世界，发现那些被忽视的小秘密。
光线从某个地方射过来，照在杠杆上，再通过镜子反射到一个特定的地方，咱们就能读出长度的变化了。
简直就是一种魔法，不是吗？在实际操作中，光杠杆镜尺法就像是一个精准的助手。
我们把杠杆放在需要测量的物体上，轻轻一压，杠杆就开始摇晃。
这个时候，光线照射到杠杆上的每一个微小的移动都会被记录下来。
就像是电影里的慢动作，任何细微的变化都不会被遗漏。
然后，通过镜子把这些变化转化为可读的长度，哇，这就像是在解密一个复杂的密码，激动得心里直冒汗！说到这里，可能有人会问，这样测量真的准吗？别着急，光杠杆镜尺法可不是吃素的。
它的精准度简直可以跟手术刀媲美。
因为杠杆的原理本身就能够放大那些微小的变化。
再加上光线的特性，让我们的测量变得如虎添翼。
就像是给你的手机加装了一个高像素的摄像头，原本模糊的东西，瞬间变得清晰可见。
使用这种方法的好处可不仅限于精准测量。
想象一下，当你在科研实验室中，用这种高科技的设备，心里那种小骄傲，简直像是在玩游戏得到了最高分。
每一次成功的测量，都是对你智慧的肯定。
这种方法的应用范围也极广，从工程测量到材料测试，各行各业都能找到它的身影，真是个百搭的小家伙。
别忘了光杠杆镜尺法还十分灵活。
操作简单，就算你是个新手，也能快速上手。
就像是骑自行车，刚开始可能会摔倒几次，但只要掌握了技巧，飞驰起来的感觉简直爽到不行！这让许多科学家都能愉快地投入到研究中，完全不必担心那些繁琐的计算和复杂的设备。
光杠杆法测量光微小位移研究
光杠杆法测量光微小位移研究作者：刘玲张朝民来源：《中国科技纵横》2013年第01期【摘要】介绍了一种高精度光微小位移测量方法。
利用球面镜将入射光（及移动微小位移之后的光）反射到观测屏，可将光束微小位移放大到人能用直尺测量的厘米量级，根据测得的观测屏上两反射光之间的距离，推到出光微小位移的计算公式，从而达到利用低精度手段测量高精度量的目的。
【关键词】激光测量微小位移球面镜反射微小位移测量是实现精加工的前提和基础，也一直是物理领域人们热衷研究的对象。
对于光微小位移的测量，学科还处于技术发展阶段，在国内外尚未形成绝对的学科和技术优势。
本文推到的光微小位移的计算公式可用于研究古斯-汉欣位移效应，该方法理论上可将光束的位移放大到几千倍，实现对1微米光束位移的测定，为一些高精度要求实验提供理论支持，未来在实验应用上有着广泛的发展前景。
1测量公式推导通过理论分析推算得出光微小位移与观测屏上两反射光线的距离关系式，并对所得式子展开化简得出光微小位移测定近似公式。
实验原理示意图如下：（图1）中为球面反射镜中心点到观测屏的垂线，点为光源开始的位置，点为光源移动后的位置，点为点发出的光束经球面反射镜点反射到观测屏上的像点，点为光源移至点发出的光束经球面反射镜点反射到观测屏上的像点，观测屏上两像点的距离可测，以观测屏为轴，球面镜中心点到观测屏的垂线为轴建立直角坐标系，设球面镜半径为，，球面镜球心点距观测屏距离为，且，法线的斜率为，则故反射光线的斜率为：由公式（10）可知，研究要测的光微小位移的倒数与观测屏上两反射光线的距离d的倒数呈一次函数线性相关，故我们可根据测量得到的d求得光束的微小位移。
2结语从推倒出的公式我们可以看出，测量观测屏上两反射光线的距离就可以求得光束的微小位移，当球面反射镜到观测屏的距离为10米左右，球面反射镜的直径为1厘米时，光源光束移动的距离通过光杆杆的方法放大了近千倍，实现了对光源光束微米级的移动的测定，对光学精密测定有着重要意义。
基于激光干涉的微位移系统(DOC)
随着光学检测元件和精密制造工艺的提高以及电子元器件的发展，伴随计算机的更新换代和工业自动控制技术的不断进步，利用光电结合的方法是解决问题的有效途径，如光外差法、电镜法、激光三角测量法【6】、干涉法测量【7】（全息干涉测量、散斑干涉测量、光栅位移激光多普勒测量【9】）其测量精度高、反应速度快、易于实现数字化测量【4】【5】【8】【10】。
而国内关于微位移领域中的研究起步较晚，水平还比较低,但比较比较活跃。在生产测微仪方面,国内的公司比较少。其中率先开发出产品的是中国科技大学精密机械及精密仪器系的李胜利教授等人，在1995年研制了JW型测微仪，他们的测量精度有0.5μm，1μm，5μm三种,但测量范围最大仅5mm。另外比较有名的是深圳亨利新实业有限公司,它依靠华中科技大学的技术，生产的LT系列激光精密测微仪,其按量程和精度可分为三档:(1)高精度、小量程—1μm、1mm(2)中精度、中量程—0.01mm、10mm；(3)低精度、大量程—0.3mm、300mm【13】【15】。
随着近代工业的迅速发展，对计量测试技术的精度、效率和自动化的要求越来越高，并向着动态、在线、实时等方向发展。一些航空领域的测试，要求在持殊的条件下进行，如高温、高压、高速、放射、腐蚀介质或小空间等;在机械工业中，为提高精密加工机床的精度，结构的稳定性和可靠性，要求检测其在承载条件下工作机的动态形变，如大机械的动态变形场、大型发电机、大型机械主轴在运转过程中的变形、机床导轨在工作中的形变等;在建筑工业中，侨梁承载下的变形场检测、大坝，船舶等工程结构变形状况的检测等，以及对滑坡、地陷、雪崩、地基崩塌等地质灾害的监测都需要进行测量，以获得测量对象的动态测量信息。就这些方面的微位移测量而言，传统的静态测量技术满足不了现代测试技术中主动测量的要求。因此，在航空、军工、机械等各个领域中的许多测量，非接触式微位移测量方法应用广泛，也起到了十分重要的作用。根据工业生产实际的需要，将多普勒测量技术应用到固体的运动参数测量越来越受到重视，进行固体运动参数测量有很大的意义。
物理实验光杠杆放大法测量微小长度变化量的原理3.2-实验方法-光杆放大法
物理实验光杠杆放大法测量微小长度变化量的原理 3.2-实验方法-光杆放大法(总2页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除光杠杆放大法测量微小长度变化量的原理光杠杆系统包括光杠杆平面镜M ，水平放置的望远镜和竖直标尺。
光杠杆平面镜M 如图4-2-3所示。
光杠杆是将一小圆形平面反射镜M 固定在下面有三个足尖f 1，f 2和f 3的“T ”形三角支架上，f 1，f 2，f 3三点构成一个等腰三角形。
平面镜倾角及后足尖f 1到前足尖f 2，f 3连线的垂直距离均可调。
光杠杆法测量微小长度变化量的原理如图4-2-4所示。
测量时，将光杠杆平面镜M 垂直于平台C 。
若未增加砝码时，平面镜M 的法线与望远镜轴线一致，且望远镜光轴和标尺垂直，标尺上刻度N 0 发出的光线经平面镜反射沿原路进入望远镜中，可在望远镜中十字叉丝处读得的标尺读数为N 0。
当增加砝码时，金属丝伸长∆L ，光杠杆后足尖f 1随螺丝夹B 一同下降∆L ，平面镜M 转过α角至M '位置，平面镜法线也转过α角。
根据光的反射定律，从N 0发出的光线被反射到标尺上某一位置（设为N 1）处。
由光路的可逆性，从N 1处发出的光经过平面镜反射后将进入望远镜中被观察到。
图4-2-4 光杠杆放大原理示意图从图中的几何关系可得b L ∆=αtg DN ∆=α2tg 式中，b 为光杠杆后足尖到两前足尖连线的垂直距离，D 为标尺到平面镜的距离(D=MN 0)，∆N 为标尺两次读数的变化量，即∆N =∣N 1-N 0∣。
因∆L 很小，且∆L<<b ，故α亦很小，所以bL ∆≈≈ααtg (4-2-4) 又因为∆N<<D ，故2α 亦很小，所以 D N ∆≈≈αα22tg (4-2-5) 由式(4-2-4)和式(4-2-5)消去α得DN b L 2∆=∆ 即N Db L ∆⋅=∆2 （4-2-6）图4-2-3光杠杆平利用光杠杆装置测量微小长度变化量的实质是将微小长度的变化量∆L ，经光杠杆装置转变为微小角度变化α，再经过望远镜直尺组转变为标尺上较大范围的读数变化量∆N 。
激光干涉微位移测量系统设计课题总结报告.
北京信息科技大学《专业综合实践》报告题目激光干涉微位移测量系统设计学院仪器科学与光电工程专业光信息科学与技术学号**********、744、750、728姓名邓伟壮、潘晗、张驰、贾希冉指导老师日期2015.1目录题目激光干涉微位移测量系统设计 (1)目录 (2)一、方案要求 (3)1、设计内容 (3)2、设计目标 (3)3、设计预计实现目标 (3)二、方案调研及原理 (3)1、光学微位移测量的几种方法 (3)（1）光外差法 (3)（2）电镜法 (3)（3）激光三角测量法 (4)（4）干涉法测量 (4)2、光电接收器件 (4)（1）光敏电阻 (4)（2）PIN光电二极管 (4)（3）利用PIN光电二极管检查光信号 (6)三、测量系统设计 (8)1、整体电路设计 (8)2、光路部分 (8)3、电路部分设计 (10)（1）前置放大电路（电流/电压转换） (10)（2）电压跟随器（电压稳定） (11)（3）去直流电路（高通滤波） (11)（4）滤波电路（低通滤波） (12)（5）两级放大电路（5~50倍放大） (12)（6）负电压电路（由于用电池供电，需要负电源） (12)4、软件部分设计 (13)四、系统调试分析 (13)1、光路部分 (13)2、电路部分 (13)3、软件部分 (13)五、结论 (13)激光干涉微位移测量系统设计课程设计总结报告成员：邓伟壮 2011010736潘晗 2011010744张驰 2011010750贾希冉 2011010728一、方案要求1、设计内容基于激光干涉的方法，利用光电探测器，实现微位移的高精度测量。
设计主要包括两部分：1）方案调研、测量系统设计及分析；2）搭建系统，获取干涉条纹，条纹处理，完成微位移测量。
2、设计目标1）微位移测量精度达到微米量级；2）测量范围小于等于1毫米；3）测量结果显示。
3、设计预计实现目标1）光学部分得到可视性较好的干涉条纹2）电路部分最终输入单片机前得到方波的脉冲波形3）单片机后在LCD上显示出微测量的数值结果4）（拓展）在电脑中显示测量结果二、方案调研及原理1、光学微位移测量的几种方法光学测量方法是伴随激光、全息等技术的研究发展而产生的方法,它具有非接触、材料适应性广,测量点小、测量精度高、可用于实时在线快速测量等特点,在微位移测量中得到了广泛的应用。
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ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｐ ｒ ｉ ｎｃ ｉ ｐ ｌ ｅ
ＺＨＯＵ Ｇｕ ａ ｎ ｇ — ｍｉ ｎ ｇ， Ｗ Ｕ Ｙｕ， ＢＡＯ Ｂｉ ｎ ｇ — ｈ ａ ｏ， ＧＡＯ Ｙｏ ｎ ｇ — ｆ ｅ ｎ ｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｕ ｉｖ ｎ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ２ １ ２ ０ １ ３ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
关键词 ：光杠杆 ；微位移 ；测量系统 ；Ｐ Ｓ Ｄ； 信号处理
中图分 类号 ：Ｔ Ｐ ２ １ ２ 文 献标识 码 ：Ａ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｃ ｒ ｏ － ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
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周光 明 ，吴 禹，鲍丙豪 ，高永锋
（ 江苏大学机械工程学 院 ，江苏 镇江 ２ １ ２ ０ １ ３ ）
摘
要 ：基 于原子 力显微 镜 的 工作 原理 ，设 计 了一种 端 点 带反 光镜 的 悬臂 梁 ，实现 光 点 位 移放
大 ，并利 用位 置敏 感 器件 （ Ｐ Ｓ Ｄ） 将光 点位 置信 息转 换成 光 电流 ，从 而设 计 出一种微 位 移测 量 系
ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｗ ａ ｓ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ｉ ｅ ｚ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ｗ ａ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ａ ｌ ｓ ｏ ． Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｄ ａ ｇ ｒ ｅ ｅ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
ａ ｍ ｐ ｌ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ （ Ｐ Ｓ Ｄ）ｗ ａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ￣ｓ ｐ ｏ ｔ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｏ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ：Ａ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ － ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ａ ｎ ａ ｔ ｏ ｍｉ ｃ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐｅ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕｄ ｅ ｓ ａ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｅ ｎｄ ｐｏ ｉ ｎ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｍｉ ｒ ｒ ｏ ｒ ｔ ｈ ａ ｔ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
统 。该 系统 结构 简单 、灵敏 度 高 ，适 用 于微 小位 移 量 的测 量 。文 中给 出 了该 测 量 系统 检 测 原理 ， 设计 了信 号 处理 电路 ，利 用压 电元件 对 悬臂 梁端 点 微位 移进 行 了检 测 。该 系统 可检 测 的 线 性 位
移 量程 为 ０～５ ０ ｌ ｘ ｍ，线性度 为 １ ． ７ ９ ％Ｆ Ｓ ，分辨 力可 达 ５ ０ ｎ ｍ。
ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｉ Байду номын сангаас ０～５ ０１ ｘ ｍ． ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｌ ｉ ｎｅ ａ ｒ ｉ ｔ ｙ ｉ ｓ １ ． ７９％ ＦＳ ｗｉ ｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｐ ｔ ｏ ５ ０ｎ ｍ．
２ ０ １ ５ 年第３ 期
文章编号 ： １ ０ ０ ９— ２ ５ ５ ２ （ ２ ０ １ ５ ） ｏ ３— ０ ０ ３ ６— ０ ４ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ３ ２ ７ ４ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｈ ｄ ｚ ｊ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ３ ． ０ １ ０
基 于光 杠 杆 原 理 的微 位 移 测 量 系统设 计