O5D100型(xing)德國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器的四個(gè)主(zhu)要(yao)功能(neng):
利(li)用激(ji)光(guang)的高方(fang)向(xiang)性、高單色(se)性和(he)高(gao)亮(liang)度(du)等(deng)特(te)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)無(wu)接(jie)觸遠(yuǎn)距(ju)離(li)測(cè)(ce)量。德國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器常(chang)用於(yu)長(zhǎng)(chang)度(du)、距(ju)離(li)、振(zhen)動(dòng)(dong)、速(su)度、方(fang)位(wei)等物(wu)理量的(de)測(cè)(ce)量,還(hai)可用於(yu)探(tan)傷(shang)和(he)大(da)氣汙(wu)染物(wu)的(de)監(jiān)(jian)測(cè)(ce)等(deng)。
1、德國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器測(cè)(ce)長(zhǎng)(chang)
精(jing)密測(cè)(ce)量長(zhǎng)(chang)度(du)是(shi)精密機(jī)械制造工業(yè)(ye)和(he)光(guang)學(xué)加(jia)工工業(yè)(ye)的(de)關(guān)(guan)鍵技(ji)術(shù)(shu)之(zhi)壹?,F(xiàn)代長(zhǎng)(chang)度(du)計(jì)(ji)量多(duo)是(shi)利(li)用光波(bo)的(de)幹涉現(xiàn)象來(lai)進(jìn)行(xing)的,其(qi)精度(du)主(zhu)要(yao)取決(jue)於(yu)光(guang)的(de)單色(se)性的好壞。激(ji)光(guang)是(shi)理想(xiang)的光(guang)源,它比以往好的單色(se)光源(氪-86燈(deng))還(hai)純10萬倍。因此激(ji)光(guang)測(cè)(ce)長(zhǎng)(chang)的(de)量程(cheng)大(da)、精(jing)度(du)高(gao)。由(you)光(guang)學(xué)(xue)原理可(ke)知單色(se)光的最大(da)可(ke)測(cè)(ce)長(zhǎng)(chang)度(du)L與(yu)波(bo)長(zhǎng)(chang)λ和(he)譜(pu)線寬(kuan)度δ之(zhi)間(jian)的(de)關(guān)(guan)系(xi)是(shi)L=λ/δ。用氪-86燈(deng)可測(cè)(ce)最大(da)長(zhǎng)(chang)度(du)為(wei)38.5厘(li)米,對(duì)於(yu)較長(zhǎng)(chang)物(wu)體(ti)就(jiu)需分段測(cè)(ce)量而(er)使精度降(jiang)低(di)。若(ruo)用氦氖(nai)氣體(ti)激(ji)光(guang)器,則最大(da)可(ke)測(cè)(ce)幾(ji)十公(gong)裏(li)。壹般測(cè)(ce)量數(shù)米之(zhi)內(nèi)(nei)的(de)長(zhǎng)(chang)度(du),其(qi)精(jing)度可達(dá)0.1微(wei)米。
2、德國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器測(cè)(ce)距(ju)
它的原理與(yu)無(wu)線(xian)電雷達(dá)相(xiang)同(tong),將(jiang)激(ji)光(guang)對(duì)準(zhǔn)目(mu)標(biāo)(biao)發(fā)射(she)出去(qu)後(hou),測(cè)(ce)量它的往(wang)返時(shí)(shi)間(jian),再(zai)乘以光速(su)即(ji)得(de)到(dao)往(wang)返(fan)距(ju)離(li)。由(you)於(yu)激(ji)光(guang)具有高方向(xiang)性、高單色(se)性和(he)高(gao)功率(lv)等優(yōu)(you)點(diǎn),這(zhe)些(xie)對(duì)於(yu)測(cè)(ce)遠(yuǎn)(yuan)距(ju)離、判(pan)定(ding)目(mu)標(biāo)(biao)方位(wei)、提(ti)高接(jie)收系(xi)統(tǒng)(tong)的(de)信噪比、保證測(cè)(ce)量精(jing)度(du)等都(dou)是(shi)很關(guān)(guan)鍵的(de),因此激(ji)光(guang)測(cè)(ce)距(ju)儀日(ri)益受(shou)到(dao)重(zhong)視(shi)。在(zai)激(ji)光(guang)測(cè)(ce)距(ju)儀基礎(chǔ)上發(fā)展(zhan)起(qi)來(lai)的激(ji)光(guang)雷達(dá)不僅(jin)能(neng)測(cè)(ce)距(ju),而(er)且還(hai)可以測(cè)(ce)目(mu)標(biāo)(biao)方位(wei)、運(yùn)運(yùn)(yun)速(su)度和(he)加(jia)速(su)度等(deng),已(yi)成功地(di)用於(yu)人造衛(wèi)星的(de)測(cè)(ce)距(ju)和(he)跟蹤(zong),例如采用紅寶(bao)石(shi)激(ji)光(guang)器的激(ji)光(guang)雷達(dá),測(cè)(ce)距(ju)範(fàn)(fan)圍為(wei)500~2000公(gong)裏(li),誤差(cha)僅幾(ji)米。不久(jiu)前,真(zhen)尚(shang)有的研(yan)發(fā)中心(xin)研(yan)制出(chu)的(de)LDM系(xi)列測(cè)(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器,可以在(zai)數(shù)千(qian)米測(cè)(ce)量範(fàn)(fan)圍內(nèi)(nei)的(de)精度(du)可以達(dá)到(dao)微(wei)米級(jí)(ji)別。常(chang)采用紅寶(bao)石(shi)激(ji)光(guang)器、釹玻璃激(ji)光(guang)器、二氧(yang)化(hua)碳(tan)激(ji)光(guang)器以及(ji)砷化(hua)鎵(jia)激(ji)光(guang)器作為(wei)激(ji)光(guang)測(cè)(ce)距(ju)儀的光源。
3、德國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器測(cè)(ce)振(zhen)
它基於(yu)多(duo)普勒(le)原理測(cè)(ce)量物(wu)體(ti)的振(zhen)動(dòng)(dong)速(su)度。多(duo)普勒(le)原理是(shi)指:若(ruo)波(bo)源或接(jie)收波(bo)的觀(guan)察者(zhe)相(xiang)對(duì)(dui)於(yu)傳(chuan)播(bo)波的媒(mei)質(zhì)而運(yùn)動(dòng)(dong),那(na)麼觀(guan)察者(zhe)所測(cè)(ce)到(dao)的(de)頻(pin)率不僅(jin)取決(jue)於(yu)波(bo)源發(fā)出(chu)的(de)振(zhen)動(dòng)(dong)頻(pin)率而(er)且還(hai)取決(jue)於(yu)波(bo)源或觀(guan)察者(zhe)的運(yùn)(yun)動(dòng)(dong)速(su)度的(de)大(da)小(xiao)和(he)方(fang)向。所(suo)測(cè)(ce)頻(pin)率與(yu)波源的頻(pin)率之(zhi)差稱為(wei)多(duo)普勒(le)頻(pin)移(yi)。在(zai)振(zhen)動(dòng)(dong)方向與(yu)方(fang)向壹(yi)致時(shí)(shi)多(duo)普頻(pin)移(yi)fd=v/λ,式中v 為(wei)振(zhen)動(dòng)(dong)速(su)度、λ為(wei)波(bo)長(zhǎng)(chang)。在(zai)激(ji)光(guang)多(duo)普勒(le)振(zhen)動(dòng)(dong)速(su)度測(cè)(ce)量?jī)x中,由(you)於(yu)光(guang)往(wang)返(fan)的(de)原因,fd =2v/λ。這種(zhong)測(cè)(ce)振(zhen)儀在(zai)測(cè)(ce)量時(shí)(shi)由(you)光(guang)學(xué)(xue)部(bu)分將(jiang)物(wu)體(ti)的(de)振(zhen)動(dòng)(dong)轉(zhuǎn)換為(wei)相(xiang)應(yīng)的多(duo)普勒(le)頻(pin)移(yi),並由(you)光(guang)檢(jian)測(cè)(ce)器(qi)將(jiang)此頻(pin)移(yi)轉(zhuǎn)換(huan)為(wei)電(dian)信號(hào),再(zai)由(you)電(dian)路(lu)部(bu)分作適當(dāng)(dang)處理後(hou)送(song)往多(duo)普勒(le)信號(hào)處(chu)理器(qi)將(jiang)多(duo)普勒(le)頻(pin)移(yi)信號(hào)變(bian)換(huan)為(wei)與(yu)振(zhen)動(dòng)(dong)速(su)度相(xiang)對(duì)(dui)應(yīng)的電信號(hào),最後(hou)記(ji)錄(lu)於(yu)磁(ci)帶(dai)。這(zhe)種(zhong)測(cè)(ce)振(zhen)儀采用波長(zhǎng)(chang)為(wei)6328埃(ai)(┱)的氦氖(nai)激(ji)光(guang)器,用聲光(guang)調(diào)(tiao)制器進(jìn)(jin)行(xing)光(guang)頻(pin)調(diào)制(zhi),用石(shi)英晶體(ti)振(zhen)蕩器(qi)加(jia)功率(lv)放大(da)電(dian)路(lu)作為(wei)聲(sheng)光(guang)調(diào)(tiao)制(zhi)器的驅(qū)(qu)動(dòng)(dong)源,用光電(dian)倍(bei)增(zeng)管(guan)進(jìn)(jin)行(xing)光電檢測(cè)(ce),用頻(pin)率跟蹤(zong)器來(lai)處理多(duo)普勒(le)信號(hào)。它的優(yōu)(you)點(diǎn)是(shi)使用方便(bian),不需(xu)要(yao)固定(ding)參(can)考系(xi),不影(ying)響物體(ti)本身(shen)的(de)振(zhen)動(dòng)(dong),測(cè)(ce)量頻(pin)率範(fàn)(fan)圍寬、精(jing)度高(gao)、動(dòng)(dong)態(tài)範(fàn)(fan)圍大(da)。缺點(diǎn)是(shi)測(cè)(ce)量過(guo)程(cheng)受(shou)其(qi)他(ta)雜(za)散光(guang)的(de)影(ying)響較大(da)。
4、德國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器測(cè)(ce)速(su)
它也是(shi)基多(duo)普勒(le)原理的(de)壹種(zhong)激(ji)光(guang)測(cè)(ce)速(su)方法,用得較多(duo)的是(shi)激(ji)光(guang)多(duo)普勒(le)流速(su)計(jì)(見激(ji)光(guang)流量計(jì)(ji)),它可以測(cè)(ce)量風(fēng)洞(dong)氣流(liu)速(su)度、火(huo)箭(jian)燃(ran)料流速(su)、飛行(xing)器(qi)噴射(she)氣流(liu)流(liu)速(su)、大(da)氣風(fēng)速(su)和(he)化(hua)學(xué)反(fan)應(yīng)中粒(li)子的(de)大(da)小(xiao)及(ji)匯(hui)聚(ju)速(su)度等(deng)。
德國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器工作時(shí)(shi),先(xian)由(you)激(ji)光(guang)發(fā)射(she)二極管(guan)對(duì)準(zhǔn)(zhun)目標(biāo)(biao)發(fā)射(she)激(ji)光(guang)脈沖。經(jīng)(jing)目(mu)標(biāo)反(fan)射(she)後激(ji)光(guang)向各方向(xiang)散(san)射(she)。部分(fen)散(san)射(she)光返(fan)回(hui)到(dao)傳(chuan)感(gan)器接(jie)收器(qi),被光(guang)學(xué)系(xi)統(tǒng)(tong)接(jie)收後(hou)成像(xiang)到(dao)雪崩光電(dian)二極管(guan)上。雪崩光電(dian)二極管(guan)是(shi)壹種(zhong)內(nèi)(nei)部(bu)具有放大(da)功能(neng)的光(guang)學(xué)傳(chuan)感(gan)器,因此它能(neng)檢測(cè)(ce)極其(qi)微(wei)弱的(de)光信號(hào),並將(jiang)其(qi)轉(zhuǎn)(zhuan)化(hua)為(wei)相(xiang)應(yīng)的電信號(hào)。 常(chang)見的(de)是(shi)激(ji)光(guang)測(cè)(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器,它通過(guo)記(ji)錄(lu)並處理從光脈沖(chong)發(fā)出(chu)到(dao)返(fan)回(hui)被(bei)接(jie)收所(suo)經(jīng)歷的時(shí)(shi)間(jian),即(ji)可(ke)測(cè)(ce)定(ding)目(mu)標(biāo)(biao)距離(li)。激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器必須極其(qi)精確(que)地(di)測(cè)(ce)定(ding)傳(chuan)輸(shu)時(shí)間(jian),因?yàn)?wei)光(guang)速(su)太快。
產(chǎn)(chan)品實(shí)物如下圖(tu)所(suo)示(shi):
