[發明專利]一種基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的非接觸微振動測量系統

無效

• 申請號: 201210062212.3
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102564564A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 荊振國;邢傳奇
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 侯明遠

1.一種基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的非接觸微振動測量系統，其特征是依次通過窄帶光源、耦合器、非平衡邁克爾遜光纖干涉儀兩臂，其中一路經光纖自聚焦透鏡垂直照射到振動物體表面后返回到自聚焦透鏡并耦合進光纖，另一路經光纖末端的反射裝置返回，兩路光再通過耦合器并發生干涉，干涉信號由光電探測器(PD)轉換為電信號并輸出，最后通過數據處理模塊，同時數據處理模塊生成載波信號控制相位調制器，對參考臂光纖進行相位調制，最終利用基于反正切(ARCTAN)計算的相位生成載波(PGC)相位解調技術，由數據處理模塊進行信號處理，得出解調結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的非接觸微振動測量系統，其特征在于采用非平衡邁克爾遜光纖干涉儀與基于ARCTAN的PGC相位解調技術的結合。

3.根據權利要求1所述的一種基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的非接觸微振動測量系統，其特征在于測量傳感頭采用尾纖式自聚焦透鏡出射平行光，經被測物體表面垂直反射后再通過自聚焦透鏡耦合進光纖。

4.根據權利要求1所述的一種基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的非接觸微振動測量系統，其特征在于所述的光纖末端的反射裝置采用在光纖末端的切面上鍍膜形成反射鏡、尾纖式自聚焦透鏡與反射鏡形成的反射回路或光纖環形鏡(FLM)。

5.根據權利要求1所述的一種基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的非接觸微振動測量系統，其特征在于數據處理模塊包括模數轉換(ADC)模塊、數模轉換(DAC)模塊、信號發生模塊和信號處理模塊。

6.根據權利要求1所述的一種基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的非接觸微振動測量系統，其特征在于所述的數據處理模塊生成載波信號對參考臂光纖進行相位調制方法采用由數據處理模塊生成載波直接加載在纏繞在參考臂上的壓電陶瓷(PZT)、電光調制器或聲光調制器上；或者由信號發生器生成載波信號加載在纏繞在參考臂上的壓電陶瓷、電光調制器或聲光調制器上，同時數據處理模塊采集信號發生器的輸出信號。

7.根據權利要求1所述的一種基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的非接觸微振動測量系統，其特征在于所述的基于反正切(ARCTAN)計算的相位生成載波(PGC)相位解調是將數據處理模塊采集到的干涉信號分別與一倍頻載波和二倍頻載波相乘，輸出信號分解為兩個正交分量，然后通過低通濾波器、除法器、反正切計算、值域擴展，得出相位解調結果。

8.根據權利要求7所述的一種基于非平衡邁克爾遜光纖干涉儀的非接觸微振動測量系統，其特征在于所述的值域擴展是將反正切運算的輸出由跳躍檢測模塊檢測兩相鄰時刻的Φ值之差，利用檢測的結果對Φ進行校正，最后通過高通濾波器得到在較大的信號和溫漂范圍內得到無失真的相位信號解調輸出。