激光干涉测量技术激光干涉测量技术激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术激光跟踪干涉测量系统——大范围、柔性、动态、高精度•大型几何参数、形位误差的在线测量；•运动目标（机器人手臂）空间轨迹、姿态监测和标定；激光跟踪干涉测量技术激光干涉测长仪——微米、纳米级的精密测量（微观）大型工程对象的整体外形尺寸和形位误差的精密测量、动态测量成为了急待解决的难题。激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术激光跟踪仪的基本组成距离测量角度测量跟踪部分控制部分结构支撑激光跟踪仪座标测量原理图激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术激光干涉仪——给出目标靶镜目标点到参考点的距离；跟踪机构——给出激光光束的转角。激光跟踪干涉测量系统常规激光干涉仪：测量光束方向固定不变，一维的固定方向，根据测量反射镜在测量光束方向的运动，只能测量该方向上的位移激光跟踪干涉测量系统：（激光干涉仪＋跟踪伺服机构）改变测量光束的方向，使测量光束由一维直线方向转变成可投向三维空间的任意方向。跟踪机构在伺服控制系统的控制下，可使激光束动态地跟踪一个在三维空间自由运动的目标靶镜。实现对三维空间目标点的动态实时跟踪测量。激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术激光跟踪干涉仪瑞士徕卡公司、美国SMX（FARO）、API公司徕卡LTD500SMXTracker4500APITrackerⅡ激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术激光跟踪干涉仪(非测角型)激光干涉测长仪+跟踪系统激光干涉测长系统跟踪控制系统目标靶镜跟踪转镜探测器分光镜1.激光干涉测长系统2.位置跟踪控制系统3.跟踪转镜机构4.目标靶镜激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术1）激光干涉测长系统分光镜激光器1/41/4参考光：由激光器发出，经偏振分光镜反射后，经过1/4波片，经过反射镜反射后再经过1/4波片，在偏振分光镜上形成透射光通过测量光：由激光器发出，经偏振分光镜透射后，经过1/4波片，到达测量系统，返回后再经过1/4波片，在偏振分光镜上形成反射光通过两束光干涉后进入激光系统计数。激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术1）激光干涉测长系统参考光：由激光器发出，经偏振分光镜反射后，经过角锥棱镜获得横向位移，再次到达偏振分光镜上反射，到达激光器测量光：由激光器发出，经偏振分光镜透射后，经过1/4波片，反射镜反射后，再次经过1/4波片，此时偏振态旋转了90º；到达偏振分光镜后形成反射光，经过角锥棱镜获得横向位移，到达偏振分光镜后，反射；经过1/4波片，到达测量系统，返回光再次经过1/4波片，偏振态旋转了90º，在偏振分光镜上形成透射光通过，到达激光器两束光干涉后进入激光系统计数。分光镜激光器1/4激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术1）激光干涉测长系统参考光：由激光器发出，经偏振分光镜反射后，经过角锥棱镜顶点，原光路返回到达激光器测量光：由激光器发出，经偏振分光镜透射后，到达测量系统，返回光在偏振分光镜上透射通过，到达激光器两束光干涉后进入激光系统计数。跟踪控制系统目标靶镜跟踪转镜探测器分光镜分光镜激光器HP5528A干涉仪，通过测量直线度的功能实现对位移测量要求返回光与出射光处于同一直线上激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术2）跟踪转镜机构跟踪转镜双转镜原理：两套独立的转镜，光束经过二次反射，达到空间任意位置光束入射角度不同，对第二反射镜面上有不同反射点，带了附加光程。单转镜原理：一个转镜，通过两个独立电机进行驱动。激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术3）位置跟踪控制系统跟踪转镜电机跟踪转镜I/V转换光电池光斑偏差前放PID调节功放K(s)M(s)T(s)P(s)R(s)四象限光电池四象限探测要求：光斑理想几何圆形光斑能量分布均匀ABCDO激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术3）位置跟踪控制系统ABCDOO’光斑的水平位移DCBADBCAKx)()(光斑的垂直位移DCBADCBAKy)()(ADBCI/VI/VI/VI/V加法加法加法加法加法减法CDABA+CB+DA+BC+D除法模拟处理方法：x数字处理方法：xADBCI/VI/VI/VI/V时序控制多路开关ADCDAB数字处理激光干涉仪应用及跟踪干涉测量技术3）位置跟踪控制系统ABCDOO’误差分析：激光干涉测量过程中，由于跟踪转镜的转角不参与对测量值的计算，所...
