Разработка усовершенствованного технологического процесса и проектирование механического цеха по производству деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
мпература, напряженность электрического и магнитного полей и др.).
Частотную модуляцию интерференционного сигнала обеспечивают путем суперпозиции двух волн разной оптической частоты. В этом случае закон изменения интенсивности имеет вид
(5.3)
где I1 и I2 - интенсивности, ?1 и ?2 - оптические частоты, ?1 и ?2 - фазы интерферирующих волн.
Все переменные составляющие сигнала (4), кроме последней, вследствие высокой частоты не могут быть детектированы фотоприемником непосредственно.
Выбирая близкие оптические частоты интерферирующих волн, получают частоту ?b=??1-??2 последней составляющей, удобную для обработки в фотоэлектронной системе. Эту частоту называют сигналом биения.
Особенность сигнала биения в том, что даже в отсутствие изменения ГРХ между интерферирующими волнами интенсивность изменяется по гармоническому закону. Если одна из интерферирующих волн проходит дополнительный геометрический путь 2L, то сигнал биения получает дополнительный фазовый сдвиг ?=??L/?, эквивалентный фазе немодулированного интерференционного сигнала на длине волны ? при
ГРХ интерферирующих лучей, равной 2L. Чтобы определить ГРХ, измеряют фазовый сдвиг (рис. 3б)
?(t)=???t*?b
между опорным и измерительным сигналами биения:
I0(t)=A0 *COS[2?(?1-??2)t+(?1-?2)] ,(t)=A1 *COS[2?(?1-??2)t+(?1-?2)+??(t)] ,
где A0 и A1 - их амплитуды.
Вместо непрерывного измерения разности фаз между сигналами подсчитывают число биений каждого из них N0 и N1 и отслеживают разность ?N=N1-N0 (рис. 3в). Если ГРХ в интерферометре не меняется, частоты опорного и измерительного сигналов равны f?=f1=??1???2, и ?N=0. При движении отражателя 4 частота биения измерительного сигнала становится равной f1=??1-??2+??, где??=??(t) /??t. Изменение ГРХ равно ??L=?????=(N1-N0)*?. Знак при ?n зависит от направления движения отражателя 4. Связь между знаками ?L и ??? остается однозначной до тех пор, пока [???]<[??1-??2]. Чтобы исключить влияние низкочастотных шумов на работу ЛИС, обеспечивают ???<[??1-??3]+??ш, где ?ш - верхняя граничная частота шумов. Таким образом, в ЛИС со счетом полос на основе частотной модуляции имеет место принципиальное ограничение скорости изменения измеряемых расстояний. В современных ЛИС она не превышает 1 м/с. При счете числа биений сигналов дискрета измерения приращений ГРХ равна ?. Для повышения точности измерения уменьшают дискрету счета, умножая частоты этих сигналов в электронной системе. Чаще всего обеспечивают дискрету ?/64 . Метод счета полос на основе частотной модуляции, также как и на основе квадратурных интерференционных сигналов, не ограничивает максимальное значение измеряемых расстояний, которые в известных ЛИС достигают 100 м.
ЛИС со счетом полос применяют для измерения больших расстояний и быстрых линейных перемещений с интерференционной точностью. Благодаря достигнутому уровню технических характеристик и высокой надежности они находят широкое применение в метрологии (аттестация станков и технологического оборудования, поверка вновь разрабатываемых инструментов измерения расстояний и т.д.). Очень перспективная область их применения - преобразователи линейных перемещений координатно-измерительных систем станков и технологического оборудования.
Наибольшее распространение в практике получили интерферометры типа Маха - Цандера и Майкельсона.
Мультиплексный волоконно-оптический датчик применяется для измерения широкого класса различных физических величин.
В мультиплексных интерференционных ВОД одномодовый волоконный световод применяется не только в качестве чувствительного элемента, но и служит также подводящим трактом, оптически связывающим чувствительные элементы с источником и приемником излучения. Поэтому система обработки сигнала в таком датчике должна обеспечивать как измерение величины внешнего воздействия на чувствительный элемент, так и должна позволить разделить воздействия на различные чувствительные элементы.
Чувствительные элементы различаются по групповой задержке интерферирующих лучей методом когерентной частотной рефлектометрии. Чувствительные элементы ВОД представляют собой участки одномодового волоконного световода, расположенные между отражателем с малым коэффициентом отражения.
При изменении частоты излучения лазера по линейному закону отклик фотоприемника на отраженный сигнал представляет суперпозицию гармонических составляющих, частота которых пропорциональна групповому запаздыванию отраженных волн, амплитуда - амплитуде этих волн, а фаза определяется фазовой задержкой излучения в световоде. Если расстояние между отражателями в всетоводе больше, чем пространственное разрешение в методе когерентной частотной рефлектометрии, то с помощью низкочастотного фильтра в сигнале можно выделить гармоническую составляющую, соответствующую отражению от каждого из отражателей. Измерив разность фаз в гармонических составляющих сигнала, соответствующих отражению от двух соседних отражателей, мы определим фазовую задержку излучения при распространении его на участке световода между ними. Таким образом, участки световода между отражателями можно рассматривать как чувствительные элементы ВОД, подключенные к волоконно-оптической линии связи.
6. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ
.1 ОРГАНИЗАЦИЯ УЧАСТКА ЦЕХА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ДЕТАЛЕЙ ВАЛА МАХОВИКА
.1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ЗАГРУЗКА
<