基于双光束多普勒测速仪的研究

摘要

本文主要研究了基于双光束的激光多普勒测速系统。在工业带钢生产中，为了及时了解设备的运行情况、自动为控制装置提供信息、提高产品质量，就必须对生产过程涉及的物理参量，如速度、质量、温度等进行连续测量。
　　 其中带钢运行速度的在线精确检测就是一个重要问题，需要找到适合的测速方法。激光多普勒测速仪(LDV，LaserDopplerVelocimeter)是利用激光多普勒效应测量物体运动速度的实时测量仪器，具有非接触测量、动态响应快、分析精度高等优点，不但能提高带钢速度测量的精度，还能避免传统测量方法对带材表面造成的磨损。
　　 首先比较了国内外现有的激光多普勒测速技术，研究了激光多普勒信号和几种常用的光学系统模式。其次依据本课题的应用要求，采用基于双光束激光多普勒测速设计方案。再次利用多种信号分析方法对多普勒信号进行处理，进一步提高信号的测量精度。通过比较，本文选择具有浮点运算功能的TMS320X28335芯片进行信号处理。另外，本文还加入了速度标定装置的设计，能更好的实现对激光多普勒测速系统的调试。
　　 最后通过对实验数据的分析比较，验证了该实验系统所采用的方法有效可行，在速度测量的实时性和精确度上有明显的优势。同时也说明了该实验系统存在的不足，指出需要进一步的地方，并作展望。