基于光电振荡的高精度大尺寸长度测量方法研究

摘要

为了在大尺度空间内实现更高的测距精度,研究了一种基于光电振荡器原理的大尺寸高精度测距方法,把距离测量转化为对微波信号频率的测量,相比传统的脉冲测距、相位测距和干涉测量,该测量方法从原理上可以实现绝对距离测量,同时保持微米级的测量精度。
　　讨论了导致系统不稳定性及测量误差的主要因素,提出了可能的发展方向和改进方案,通过方法优化,采用更多的控制手段,有望把测量范围和精度进一步提高。
　　本文研究的主要内容包括:
　　1、深入研究了面向大型机械加工的大尺寸高精度测距方法,研究了一种新的测距方法和思路。
　　2、比较传统测距技术的优劣,分析了基于光电振荡原理测距方法的优势,建立了频率-长度的关系测量系统,并研究了单环路、多环路等测量方案。
　　3、合理选择实验器件,按照所设计的测量方法完成了测量实验,并对实验结果进行分析,在百米的测量范围,测量误差能达到微米级,提出了可能的误差补偿方案。
　　4、根据方案设计了测量误差补偿实验,补偿测量误差在微米级,取得了理想的补偿效果,验证了该试验方法的准确性和可行性。
　　5、分析了可能引起测量误差的因素,对方案进行优化调整,提出了下一步实验发展的方向。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题背景及意义

1.3 激光测距技术

1.4 国内外测距设备发展现状

1.5 课题主要内容

第二章 光电振荡器测距原理

2.1 光电振荡器

2.2 振荡模式

第三章 测距系统及实验

3.1 测距系统设计

3.2 实验准备

3.3 测距实验

3.4 本章总结

第四章 数据分析、误差及方案改进

4.1 数据分析

4.2 误差分析

4.3 下一步可行方案

4.4 小节

第五章 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 全文展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢