基于合成波長(zhǎng)檢測(cè)的空氣折射率測(cè)量信號(hào)處理方法.pdf

1、空氣折射率是激光干涉測(cè)量長(zhǎng)度技術(shù)的重要參數(shù)，尤其是大范圍測(cè)量時(shí)，空氣折射率的測(cè)量是影響整個(gè)測(cè)量精度的重要因素。本論文依托于浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(Yl110495)，設(shè)計(jì)了基于DSP芯片TMS320F28335和ADLINK PCI-9820的基于合成波長(zhǎng)檢測(cè)的空氣折射率測(cè)量信號(hào)處理系統(tǒng)。
　　本文描述了基于合成波長(zhǎng)檢測(cè)的空氣折射率測(cè)量原理，用兩種方法實(shí)現(xiàn)了空氣折射率的測(cè)量。一、用ADLINK PCI9820采集卡將信號(hào)全部采集并

2、用軟件進(jìn)行周期計(jì)數(shù)，最后通過(guò)計(jì)算得到空氣折射率;二、首先用兩次基于填脈沖法的零相位檢測(cè)求得合成波長(zhǎng)，再測(cè)量?jī)陕犯缮嫘盘?hào)相位差實(shí)現(xiàn)空氣折射率的測(cè)量。兩種方法測(cè)得的空氣折射率都與高精度傳感器測(cè)得的空氣折射率作比對(duì)。設(shè)計(jì)了基于VB語(yǔ)言的軟件界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作、控制和對(duì)數(shù)據(jù)的顯示和保存。對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)中環(huán)境參數(shù)的變化進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。
　　本次研究分別進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):(1)零相位檢測(cè)實(shí)驗(yàn):分別以7000，1000，13000為采集點(diǎn)進(jìn)行了相

3、位檢測(cè)，平均值分別為283388.8μm，285831.0μm，286533.2μm，標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.25μm，0.43μnm，0.36μm;(2)合成波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn):合成波長(zhǎng)的平均值為137281.7μm，標(biāo)準(zhǔn)差為2.8μm;(3) XC-80智能傳感器系統(tǒng)和高精度傳感器系統(tǒng)校對(duì)實(shí)驗(yàn):以XC-80智能傳感器系統(tǒng)為參考，高精度傳感器溫度、濕度、大氣壓強(qiáng)和空氣折射率的誤差平均值分別為1.277℃，3.152％，1.202 Pa，2.9×10-6

4、;誤差標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.679℃，2.322％，0.153Pa，0.62×10-6;(4)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn):在407分鐘內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)境大氣溫度平均值為25.91℃，標(biāo)準(zhǔn)差為0.823℃;材料溫度平均值為24.91℃，標(biāo)準(zhǔn)差為0.379℃;大氣和材料溫差平均值為1.01℃，標(biāo)準(zhǔn)差為0.474℃;空氣壓強(qiáng)平均值1019.909 Pa，為標(biāo)準(zhǔn)差為0.5515 Pa;濕度平均值為57.85％，標(biāo)準(zhǔn)差為1.759％;(5)空氣折射率測(cè)量實(shí)驗(yàn):用相位差法測(cè)量