基于光纤干涉仪的非接触振动测试技术研究

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1、硕士学位论文基于光纤干涉仪的非接触振动测试技术研究Researchonnon··contactvibrationmeasurementtechnologybasedonopticalfiberinterferometer学号：21QQ2Q昼璺大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的

2、贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：墓i盘红壬造丛鲤宴垒接触猛进到达拉盘啦作者签名：亚堡鱼日期：塑f三年—上月上竺日大连理工大学硕士学位论文摘要物体振动的测量方法主要有机械式测量、电气式测量、光学测量。光学测量具有精度高，具有较大范围的频率和动态范围响应，能实现非接触测量等优点而受到广泛研究。基于光纤干涉仪的振动测试技术因采用激光干涉技术而具有极高的检测灵敏度，在振动测量领域受到广泛的重视。传统的干涉仪的信号检测主要由硬件来实现的，近年来基于计算机平台的虚拟仪器技术也能实现这一功能，而且具有性能高、扩展性强、开发时间短等优

3、点，受到广泛的应用。本文采用光纤迈克尔逊干涉仪结构，利用虚拟仪器技术进行干涉信号数字解调，实现了对非接触振动信号的精确测量。在光纤迈克尔逊干涉仪的基础上，采用光纤准直器作为探头，实现光纤和待测振动表面之间光信号的耦合，从而实现非接触测量。选择基于ARCTAN计算的PGC解调方法实现干涉信号的解调，并使用LabVIEW语言实现基于ARCTAN计算的PGC信号解调算法，将相位输出扩展到整个相位空间，同时分析了载波频率和滤波器带宽对系统动态范围的影响，采用主动低频大幅度调制方法来确定外调制载波幅值。实验结果表明，基于虚拟仪器技术实现的PGC信号解调方法能很好的实现干涉信号的解调，系统实现了

4、对1Hz到1KHz的振动信号测量，且具有良好的线性、较高的精度和对突变信号的良好响应。待测信号为1KHz时，该系统的信噪比达40dB，谐波抑制比达30dB，振动测量的分辨率优于2．47nm。关键词：迈克尔逊干涉仪；振动测量；虚拟仪器；相位生成载波；反正切基于光纤干涉仪的非接触振动测试技术研究Researchonnon—contactvibrationmeasurementtechnologybasedonopticalfiberinterferometerAbstractObjectvibrationmeasurementmethodsmainlyincludemechanicalm

5、easurement，electricalmeasurementandopticalmeasurement．Becausetheadvantagesofhighprecision，widerangeoffrequencyresponseanddynamicrange，non-contactmeasurement，opticalmeasurementtechniqueshasbeenwidelystudied．Byusingopticalinterferencetechnology，thevibrationtesttechnologybasedonopticalfiberinterfe

6、rometerhasaveryhi曲detectionsensitivityandwidelyattentioninthefieldofvibrationmeasurement．Traditionalinterferencesignaldetectionismainlyimplementedbythehardware．Inrecentyears，virtualinstrumenttechnologybasedoncomputerplatformCanrealizethisfunction．Becauseofhighperformance，strongexpansibility,sho

7、rtdevelopmenttime，etc，ithasbeenwidelyapplied．Inthisthesis，basedonopticalfiberMichelsoninterferometer,weusevirtualinstrumenttechnologytoachievedisitalsignaldemodulation，andrealizetheaccuratemeasurementofnon-contactvibrationsignal．O