光电技术第13讲.ppt

1、光电技术光电信息转换(2)、7.3.1长度尺寸信息的光电转换、目标和工件长度宽度等尺寸信息光电转换的方法有心理投射放大法、激光三角测量法、光学敏感杠杆测量法、激光扫描测量法和差动测量法等。 7.3几何光学方法的光电信息转换、1、心理投射放大法、心理投射放大测定方法的原理简单，测定图像，以光学系统的放大倍率得到被测定物的尺寸。 在图像的测量方法中，用屏幕上的交叉线或米的刻线分别对准工件的被测量部位的轮廓边缘，通过工作台的移动在读取机构上测量工件的尺寸的另一种方法是比较屏幕上放大的图像和标准图案(工件的公差乐队)，测量工件的尺寸2、激光三角学随着半导体技术、光电技术等的发展，三角学测试技术多用于位

2、移、物体表面形态和质量测试，其原理是：三角学测量精度的影响因素：内因像差、光斑的大小和形状、探针的固有位置检测不确定度和极限分辨率、探针的暗电流、外界杂散光、电路噪声， 温度漂移外因测定表面的倾斜度、光泽、粗糙度、颜色等的解决方法：实验标定产品为日本牛鼻子恩士、瑞恩shaw公司OP2、美国MEDAR公司的2101型、3、光学敏感杠杆法，其原理为拐点法、测定弦中点法、4、激光扫描法，其原理如下：1.线、面阵激光影像仪、CMOS图像传感器、PSD位置传感器等与成像物镜组合，容易构成被测量物像的位移信息转换系统，实现物体的位移量、运动速度、振动周期、频率等残奥仪的测量。 1、像点轴上的偏移检测的光焦

3、点法，其原理如下：式中的各残奥仪表如图所示，2、像点轴外的偏移检测的像偏移法，其原理如下：式中的各残奥仪表如图所示，光电检测电机等物体的旋转速度、运转速度、信息的变化速度等物理量可以完成速度信息光电转换的方法有多种，其中可以通过光电耦合器(光电开关)、卷帘式快门、闪光灯式转速表等方法实现的速度信息光电转换，即简单且多种用途的转换。 根据7.3.3速度信息的光电转换、1、光电耦合器件(光电开关)速度、2、闪光灯式转速表速度、频闪效应：人眼的视觉感知暂时效果，在物体消失后的一定时间内，人眼的视网膜能够在一定时间内保持视觉感知的印象，而一维时间为1/201/5s 测量原理：用频率可调的闪光灯照射射频

4、闪光灯时，闪光灯频率与闪光灯旋转频率同时在某个位置闪烁，使闪光灯像在同一位置静止为人眼清晰可见，闪光灯频率乘以60后成为闪光灯的每分钟转动次数。 在7.4物理光学方法的光电子信息转换中，由于光具有波动的特性，单频率光波在其传输过程中发生衍射，因此若干光的叠加形成干扰作用。 衍射和干涉现象通常发生在一定的空间域，构成各种衍射和干扰作用模式。 空间分布光波之间的干扰作用可以形成立体照相图案和散斑图案。 不同频率的光波之间的干扰作用形成光学差拍频率，空间域内的差拍频率分布构成光学拍模式。 在这样的变换过程中，光波作为物质的载体，承载应测量的信息及其变化，表现随时间和空间变化的外观特性。 就信息处理而

5、言，干扰作用测量基本上是一个对测量信息的光频率载波进行调制和解调的过程。 各种类型的干扰作用设备和干扰作用装置是光学频率波的调制器和解调器。 各种干涉现象以光波的波长为基准，形成光波的外部几何残奥仪与长度、距离、角度、面形、微小位移、运动方向和速度、传输介质等有严格的内在关系。7.4.1干扰作用方法的光电信息转换、1、光电干扰作用测量技术，其结构和信息流如图7-30所示。 干扰作用计中的激光源是相干光载波的信号发生器，生成振幅a、频率fr、初始相位0的载波信号，用I0(A，fr，0 )表示。 7.4.2衍射方法的光电信息转换，原理：光束通过被测量物引起衍射现象，在其后的屏幕上形成光强规则分布的

6、斑点。 衍射图案与衍射物的尺寸以及光学系统的残奥仪表有关。 因此，可以根据衍射图案及其变化来确定作为衍射物的被测量物的尺寸。 在光的衍射现象中，菲涅耳衍射、夫琅和费衍射、1、夫琅和费衍射、b值的微小变化会引起条纹的位置和间隔的明显变化，因此可以通过目视、摄影图片记录或光电的方法测量条纹的间隔，求出b值及其变化量。 取代狭缝和狭缝的一边，利用物体的微小间隔、位移和振动等，可以测量物体的微小间隔、位移和振动等。 2夫琅和费衍射，d变化时，各条纹的位置和间距发生变化。 因此，可根据亮点或暗点间的距离检测丝状体的直径。 将线CCD传感器数据老虎钳放置在屏幕位置，可以直接读取明亮、暗条纹的间距，测量丝状体的直径。