毕 业 设 计题 目 基于光纤传感器的 位移测量系统的设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 机自 0702 班 学 生 王培荣 学 号 20250403189 指导老师 马玉真 二〇一一年 五 月二十日1 前言1.1 讨论现状位移是工业产品的重要特征参数，以往典型的测位移方法是依靠机械接触，但在现代工业生产中，越来越高的加工精度和技术指标要求有新型、快速、柔性好、能直接在生产过程中进行非破坏性产品质量检测的测量方法。因此新型的测量方式越来越得到人们的需求。随着机械工业的需要，大位移的测量也在逐渐向微小位移的方向进展。位移的测量的方式已经逐步由以前简陋的纯手工测量转变为较精准的系统测量，而测量方法也由单纯的机械测量衍化为由光、电等技术参加的复杂测量。随着现代科学技术的进展, 信息的获得显得越来越重要。光纤传感器是继光学、电子学为一体的新型传感器, 与以往的传感器不同, 它将被测信号的状态以光信号的形式取出。传感器正是感知、检测、监控和转换信息的重要技术手段。光信号不仅能被人所直接感知, 利用半导体二极管如光电二极管等小型简单元件还可以进行光电、电光转换, 极易与一些电子装配相匹配, 这是光纤传感器的优点之一；另外光纤不仅是一种敏感元件, 而且是一种优良的低损耗传输线； 因此, 光纤传感器还可用于传统的传感器所不适用的远距离测量。近年来光纤传感器得到了越来越广泛的应用。1.1.1 国内讨论现状清华大学李达成等专家成功研制在线测量超光滑表面粗糙度的激光外差干涉仪，该仪器用稳频半导体激光器为光源，其光路设计提高了抗外界环境干扰的能力，其横向和纵向分辨率分别为 0.73μm 和 0.39nm。李岩等提出了一种基于频率分裂激光器的光强差法的纳米技术测量原理。天津大学刘安伟等专家在量子隧道效应的基础上，创建了适用于平坦表面的用于扫描隧道显微镜微测量轮廓的数学模型，仿真结果较好地反映了扫描隧道显微镜对样品表面轮廓的测量过程。国内的江西科学院、清华大学、南昌大学等单位采纳扫描探针显微镜系列，如原子力显微镜、扫描隧道显微镜等，对高精度纳米和亚纳米量级的光学超光滑表面的粗糙度和微轮廓进行测量讨论。中国计量学院朱若谷提出了一种能补偿环境影响、插入光纤传光介质的补偿式光纤双法布里―珀罗微位移测量系统，适合于纳米级微位移测量，可用于检定其它高精度位移传感器、几何量计量等。中国科学院北京电子显微镜实验室成功研发...
