[實(shí)用新型]數(shù)顯式邁克爾遜干涉儀自動(dòng)化測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620101725.4
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN205384092U
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎碧蓮;黃金培
• 申請（專利權(quán)）人: 黎碧蓮;黃金培
• 主分類號: G01J9/02
• 分類號: G01J9/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種干涉儀自動(dòng)化測量系統(tǒng)，尤其是一種數(shù)顯式邁克爾遜干涉儀自動(dòng)化測量系統(tǒng)，屬于精密光學(xué)儀器、機(jī)械自動(dòng)化、電子和傳感領(lǐng)域。

背景技術(shù)

邁克爾遜干涉儀的傳統(tǒng)測量方法是轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)手輪驅(qū)動(dòng)儀器的動(dòng)鏡位移從而改變干涉光的光程差使等傾干涉的圓環(huán)形條紋產(chǎn)生不斷從中心“吐出”或向中心“吞進(jìn)”現(xiàn)象，通過記錄干涉的圓環(huán)形條紋的吞吐變化次數(shù)和相應(yīng)移動(dòng)動(dòng)鏡的位移量，并且通過復(fù)雜的逐差法等數(shù)據(jù)處理才能得出測量結(jié)果。人工操作一般需要統(tǒng)計(jì)1000次干涉環(huán)的吞吐變化，繁瑣易錯(cuò)，并且整個(gè)測量過程在黑暗環(huán)境中完成，使用過程中有諸多不便，等等這些固有缺點(diǎn)，大大局限了邁克爾遜干涉儀在生產(chǎn)、測量和科研上的廣泛使用。

現(xiàn)有的對邁克爾遜干涉儀進(jìn)行自動(dòng)化改造的自動(dòng)化測量系統(tǒng)，主要是對邁克爾遜干涉儀干涉環(huán)吞吐次數(shù)的統(tǒng)計(jì)和動(dòng)鏡位移量的測量做出了自動(dòng)化讀數(shù)的改進(jìn)，輔助人工進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，一定程度上提高了測量效率。

現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)對邁克爾遜干涉儀這款精密光學(xué)儀器的升級仍有8大缺點(diǎn)：1)僅用于條紋計(jì)數(shù)或動(dòng)鏡位移量統(tǒng)計(jì)；2)現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)由于采用減速電機(jī)與手輪剛性連接很容易引入電機(jī)抖動(dòng)影響干涉環(huán)成像從而導(dǎo)致干涉環(huán)吞吐次數(shù)計(jì)數(shù)不準(zhǔn)，影響測量精度；3)條紋計(jì)數(shù)的光電傳感器電路對光源強(qiáng)弱變化敏感，對光源質(zhì)量要求高，適用范圍小；4)只能在漆黑環(huán)境中進(jìn)行測量。5)整套系統(tǒng)借助減震平臺、升降架等非邁克爾遜干涉儀的自身結(jié)構(gòu)上的輔助部件才能安裝上并正常工作，整套設(shè)備部件多，體積過大，安裝過程繁瑣，技術(shù)要求高，容易引入安裝偏差導(dǎo)致測量結(jié)果有誤差；6)當(dāng)前的邁克爾遜干涉儀計(jì)數(shù)系統(tǒng)不能對歷史測量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與存儲(chǔ)；7)系統(tǒng)不能根據(jù)干涉環(huán)吞吐次數(shù)和自動(dòng)計(jì)算出測量結(jié)果，需要借助電腦或人工計(jì)算；8)目前系統(tǒng)的使用主要局限在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)，浪費(fèi)了邁克爾遜干涉儀在科研、生產(chǎn)和測量方面的更大價(jià)值。

因此，目前的邁克爾遜干涉儀自動(dòng)化測量系統(tǒng)只能作為測量輔助，并主要應(yīng)用教學(xué)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)場景，并不能進(jìn)行產(chǎn)品化在生產(chǎn)和科研上的廣泛應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種數(shù)顯式邁克爾遜干涉儀自動(dòng)化測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精巧、合理，使用方便，滿足了邁克爾遜干涉儀工作時(shí)的平穩(wěn)運(yùn)行的要求，保證了邁克爾遜干涉儀的測量精度，具有在同類產(chǎn)品中使用更廣泛、性價(jià)比更高等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

數(shù)顯式邁克爾遜干涉儀自動(dòng)化測量系統(tǒng)，包括微調(diào)手輪驅(qū)動(dòng)裝置、干涉環(huán)測量裝置、控制數(shù)顯主機(jī)、邁克爾遜干涉儀以及干涉條紋觀測屏；所述微調(diào)手輪驅(qū)動(dòng)裝置將邁克爾遜干涉儀的微調(diào)手輪卡住，帶動(dòng)微調(diào)手輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使邁克爾遜干涉儀的動(dòng)鏡前進(jìn)或后退；所述干涉環(huán)測量裝置設(shè)置在干涉條紋觀測屏上，并與微調(diào)手輪驅(qū)動(dòng)裝置連接；所述控制數(shù)顯主機(jī)與微調(diào)手輪驅(qū)動(dòng)裝置連接。

作為一種優(yōu)選方案，所述微調(diào)手輪驅(qū)動(dòng)裝置包括第一殼體、驅(qū)動(dòng)電路板、驅(qū)動(dòng)組件、卡座、卡口、九針串口和SATA串口，所述卡座安裝在第一殼體上，將微調(diào)手輪驅(qū)動(dòng)裝置固定在邁克爾遜干涉儀上；所述驅(qū)動(dòng)電路板、驅(qū)動(dòng)組件和卡口設(shè)置在第一殼體內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電路板與驅(qū)動(dòng)組件連接，所述驅(qū)動(dòng)組件與邁克爾遜干涉儀的微調(diào)手輪連接，所述卡口將邁克爾遜干涉儀的微調(diào)手輪卡住；所述九針串口和SATA串口設(shè)置在第一殼體上，并與驅(qū)動(dòng)電路板連接，所述九針串口通過數(shù)據(jù)線與控制數(shù)顯主機(jī)連接，所述SATA串口通過數(shù)據(jù)線與干涉環(huán)測量裝置連接。

作為一種優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)組件包括直流電機(jī)、減速齒輪組、同步輪、同步皮帶、連接器和編碼器，所述直流電機(jī)和減速齒輪組安裝在橡膠基座上，所述直流電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路板連接，直流電機(jī)的電機(jī)軸與減速齒輪組連接，所述減速齒輪組與同步輪相嚙合，所述同步輪通過同步皮帶與連接器連接，所述連接器與邁克爾遜干涉儀的微調(diào)手輪連接，所述卡口設(shè)置在連接器上，所述編碼器與連接器連接。

作為一種優(yōu)選方案，所述干涉環(huán)測量裝置包括第二殼體、光敏元件、信號處理電路板、傳輸接口和狀態(tài)指示LED燈，所述光敏元件設(shè)置在第二殼體的一側(cè)，并對準(zhǔn)干涉條紋觀測屏；所述狀態(tài)指示LED燈設(shè)置在第二殼體的另一側(cè)；所述信號處理電路板設(shè)置在第二殼體內(nèi)，并與光敏元件和狀態(tài)指示LED燈連接；所述傳輸接口設(shè)置在第二殼體上，該傳輸接口與信號處理電路板連接，并通過數(shù)據(jù)線與微調(diào)手輪驅(qū)動(dòng)裝置的SATA串口連接。

作為一種優(yōu)選方案，所述編碼器采用大于或等于1000P/R的編碼器。