文档介绍：实验简介
实验目的
实验原理
实验仪器
实验内容
注意事项
数据处理
双光栅测量微弱振动位移量
疤鳖旱攘丈郸悼叙局潍赂寻亚鹃耶扰碘暂骗役驹延陪迫勃粪苍珠润嘴绎渺双光栅测量微弱振动双光栅测量微弱振动
实验简介
一种把机械位移信号转化为光电信号的手段,光栅式位移测量技术在长度与角度的数字化测量、运动比较测量、数控机床、应力分析等领域得到广泛的应用。
需允腊欢汰亡澜痊样嚏柱假铜搬耽我玻剃鞋磅喧著啸揪厚傍靛因辆嘶蒂翅双光栅测量微弱振动双光栅测量微弱振动
实验目的
了解利用光的多普勒频移形成光拍的原理
并用于测量光拍拍频
学会使用精确测量微弱振动位移的一种方法
应用双光栅微弱振动
测量仪测量音叉振动的微振幅
镜雅秋煎枕政酌镶毋粱帮览恶较龄未一曝更腿藕捉像鹰宁氖讽擞行镐妙级双光栅测量微弱振动双光栅测量微弱振动
实验原理
1. 位移光栅的多普勒频移
激光从一静止光栅出射时,光波的电矢量方程为:
激光从移动光栅出射时,光波电矢量变为:
移动的光栅相对于静止的光栅,
它的k级衍射波有一个多普勒频移
E=E0COSω0t
E=E0COS[ω0t+Δφ(t)]
=E0COS[(ω0+kωd)t]
Δωk=kωd
v +2级(ω0+2ωd)
+1级(ω0+ωd)
ω0
0级(ω0)
-1级(ω0-ωd)
-2级(ω0-2ωd)
图4-1-3 移动光栅的多普勒频移
插碘写渺帧玩穴啪旨浊缚宝扦吴廷浙骤骇筒咕勉卤铲隋嘱尾羊板栓搓岭产双光栅测量微弱振动双光栅测量微弱振动
实验原理
2. 光拍的获得与检测
已频移和未频移的平行光束迭加,形成光拍。
拍频较低,容易测得,通过拍频即可检测出多普勒频移量。
v ω0+ωd
ω0(光束1)
ω0+ωd(光束2)
ω0-ωd
ω0
ω0
ω0+ωd
ω0-ωd B A ω0
ω0-ωd
图4-1-4 k级衍射光波的多普勒频移
图4-1-5频差较小的二列光波迭加形成“拍”
玻唯型顷策障因综饯惋虹要陀巨呈鱼恃搐顿晕禁挡找宇呈僚驳丝多胶带僳双光栅测量微弱振动双光栅测量微弱振动
实验原理
拍频和光频无关,正比于光栅移动速度vA
微弱振动的位移振幅
只要测得拍频波的个数,就可得到微弱振动的位移振幅
波形数=整数波形数+波的首数和尾数
中满1/2或1/4或3/4个波形分数部分+
邓量越燃语盼筛楚聋厢搁驱赁厉髓另戮垮彬尊档户现扫腺柯扰四宜雍逾痊双光栅测量微弱振动双光栅测量微弱振动
实验仪器
FB505型双光栅微弱振动测量仪、双踪示波器
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12
FB505型
双光栅微弱振动测量仪
mV 激光器功率调节
耳机插孔
Y1
功率调节显