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  • 哈爾濱芯明天科技有限公司

    PZT壓電移相器與菲索干涉儀!

    時間:2019-6-24 閱讀:3271
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           菲索干涉儀作為工業上應用廣泛的表面輪廓檢測技術之一,它具有很多優點,如更高的測試靈敏度和準確度、非接觸式不會對被測件造成表面損傷、大量程范圍、抗干擾能力強、操作方便,因此在精密測量、精密加工和實時測控的諸多領域得到廣泛應用。

           菲索干涉儀是由法國物理學家Hippolyte Fizeau(1819~1896年,他用旋轉齒輪法測出了光速,是個用非天文學方法成功測量光速的實驗)發明的,他是在研究以太的性質時發明的這種光學儀器:菲索干涉儀。

           菲索干涉儀用來檢驗加工后工件的研磨或拋光情況,如光學玻璃、精密研磨表面、卡規、精測塊規、測微器砧座等。

           菲索干涉儀是利用光學干涉測量技術,它是以光波干涉原理為基礎,以光的波長為單位的一種計量測試方法。在利用菲索干涉儀檢測時,工件的表面必須有足夠的反射光線強度,以便與菲索干涉儀的作用面反射光線相干涉,否則光強太弱,會無法分辨。

           菲索干涉儀也稱為光學平板,它的基本結構原理如下圖所示。

    菲索干涉儀的基本結構

     

           在被測面前有參考面,兩面間距非常近,以保證這兩個平面反射的光線具有相干性。作為參考的反光塊的上表面與下表面間很小的夾角,是用于保證上表面的反光不參與干涉條紋的形成。參考面與待測面的反光發生干涉后產生干涉條紋,由成像系統來接收。分析條紋的形狀就能確定待測面的表面情況是否有缺陷。

           在菲索干涉移相干涉儀中,移相誤差的存在會極大地影響測量結果的準確性,為了保證移相步進的精度,一般選用PZT壓電式移相器(PZT移相器)。

           以下為搭建的一種單色點光源菲索干涉儀的移相結構,由PZT壓電移相器進行移相步進調整,成像系統進行成像,同時在毛玻璃屏上可觀察干涉條紋情況。

           毛玻璃上方的透鏡加入前可調節光斑的重合,加入后可觀察干涉條紋情況,便于初始化設置。

     

    菲索干涉儀中的移相結構

           PZT壓電移相器的作用是用于調節參考面的步進移動,以便于采集多幅干涉圖像。

    壓電移相器(PZT移相器)系統的工作原理

           在初始化調節設置好后,開始測量。PZT壓電移相器控制器發送電壓給PZT壓電移相器,使之按照的步數及步進距離移動,當移相器到達某既定位置時,會對圖像進行一次采集,并存儲滿足移相算法要求的若干幅干涉圖,然后再由計算機根據采集到的干涉圖像進行計算及面形求解。

    精度菲索干涉儀的檢測約能到λ/20、λ/50,甚至λ/300。

    芯明天P77系列壓電移相器用于菲索干涉儀

           P77系列壓電移相器具有多種尺寸及參數,中心通孔由0~260mm范圍自由選擇,也可依要求進行定制外形及通孔尺寸、位移、承載能力等。

           P77系列壓電移相器各系列如下所示。

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