20世紀(jì)60年代初激光的出現(xiàn)拍霜，幾何量計(jì)量技術(shù)的發(fā)展步入了嶄新的時期单雾。激光干涉儀在此時脫穎而出赚哗，作為現(xiàn)代精密測量儀器的代表，激光干涉儀在精密制造乐慌、計(jì)量等各個行業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用妈唯，在精密位移泣幼、直線度、垂直度等測量領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用燃悍。

激光干涉儀簡介

激光干涉儀是以激光波長為已知長度几垃、利用邁克耳遜干涉系統(tǒng)丈量位移的通用長度丈量工具，是校準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床箭瘫、坐標(biāo)測量機(jī)劈狼、測長機(jī)、電動滑臺猩吕、線性模組及其它定位裝置精度及線性指標(biāo)最常用的標(biāo)準(zhǔn)儀器艺崔，具有測量精度高、測量速度快脸掘、測量范圍大藕壹、最高測速下分辨率高等特點(diǎn)，其光波波長可直接對米進(jìn)行定義并溯源至國家標(biāo)準(zhǔn)纷臊。

激光干涉儀結(jié)合不同的光學(xué)鏡組椿访，可實(shí)現(xiàn)線性測長、角度虑润、直線度成玫、垂直度、平行度拳喻、平面度等幾何參量的高精度測量哭当。

在動態(tài)測量軟件的配合下，激光干涉儀可實(shí)現(xiàn)線性位移冗澈、角度和直線度的動態(tài)測量與性能檢測荣病，以及進(jìn)行位移、速度渗柿、加速度、振幅與頻率的動態(tài)分析脖岛。

因此朵栖，激光干涉儀廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、PCB鉆孔機(jī)柴梆、坐標(biāo)測量機(jī)陨溅、位移傳感器等精密儀器的質(zhì)量控制與校準(zhǔn)以及科研開發(fā)、高端設(shè)備制造等領(lǐng)域沸根。

激光干涉儀的工作原理 

激光器射出單一頻率波健十，當(dāng)此光束抵達(dá)偏振分光鏡時，會被分為兩道光束（一道反射光束和一道投射光束）瘟百，在這兩道光射向其反光鏡织娶，然后透過分光鏡反射回去，在激光頭內(nèi)的探測器形成一道干涉光束，若光程差沒有任何變化掐赠，探測器會在每一次光程改變時淳篡，在相長性和相消性干涉的兩極找到變動的信號,計(jì)算處理系統(tǒng)可以通過此變化來測量兩光程間差異變化。

激光輸出可視為一束正弦波糯湃，如下圖：

當(dāng)高壓連接在陽極和陰極之間時些援，混合氣體被激發(fā)，形成激光光束捧擂，通過放大激光光強(qiáng)使一些光透射出來成為輸出激光光束准徘。其中，為實(shí)現(xiàn)平衡狀態(tài)艾遗，通過加熱器控制激光管長度讓激光穩(wěn)頻的精度保持在±0.05ppm以內(nèi)洛退，此時穩(wěn)定輸出后，激光器即可進(jìn)行干涉測量红淡。如今大多數(shù)現(xiàn)代位移干涉儀都使用氦氖(HeNe)激光管不狮，這些激光管具有633納米的波長輸出。

激光干涉儀的測量精度與哪些因素有關(guān)在旱？

激光干涉儀在實(shí)際使用中摇零，需要確認(rèn)其在各個測量應(yīng)用中能夠達(dá)到的真實(shí)精度水平以確保測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。激光干涉儀的測量讀數(shù)最終均與激光波長有關(guān)桶蝎，因此激光器頻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是激光干涉儀測量精度的保障驻仅。此外，激光干涉儀的環(huán)境條件補(bǔ)償系統(tǒng)（壓力登渣、溫濕度傳感器）的讀數(shù)準(zhǔn)確性對最終的測量精度有著重要的影響噪服。

總結(jié)起來，影響激光干涉儀測量精度的因素包括：

環(huán)境因素的影響

下面所列任何一種環(huán)境參數(shù)的變化都會導(dǎo)致大約1μm的誤差:

(1)空氣溫度:1℃

(2)空氣壓力:0.3kPa

(3)相對濕度:30%

特別是振動對測量的影響是非常大的胜茧，振動可能導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的分散粘优，明顯影響重復(fù)性的測量。甚至可能使測量無法正常進(jìn)行下去呻顽。

機(jī)器表面溫度的影響

機(jī)器溫度偏離20℃時去谈，由于使用的材料溫度傳感器的測量準(zhǔn)確度及輸入機(jī)器熱膨脹系數(shù)不正確的影響，對測量準(zhǔn)確度也會產(chǎn)生影響喇纬。當(dāng)材料溫度傳感器的準(zhǔn)確度為±0.1℃费罚，熱膨脹系數(shù)為10μm/℃時，產(chǎn)生的測量誤差為±1.0μm凯书；若輸入不正確的機(jī)器熱膨脹系數(shù)會使準(zhǔn)確度變化為10μm滋池，甚至更多。

死程誤差的影響

死程是在使用EC10自動補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行位置準(zhǔn)確度測量中隨環(huán)境參數(shù)的變化而產(chǎn)生的一種誤差咬恨。由于在定“零點(diǎn)”時茸暖，固定光學(xué)鏡和移動光學(xué)鏡之間存在一段距離文鸽，EC10無法對“零點(diǎn)”和固定光學(xué)鏡之間的距離進(jìn)行補(bǔ)償而產(chǎn)生誤差。

余弦誤差的影響

激光光束同運(yùn)動坐標(biāo)軸的調(diào)準(zhǔn)誤差會導(dǎo)致測量的距離和實(shí)際運(yùn)動距離之間的誤差噪蒲，該誤差與(1-cosθ)成正比获殉，θ為激光光束同運(yùn)動坐標(biāo)軸線之間的誤差夾角。

當(dāng)激光測量系統(tǒng)的光路調(diào)整得與運(yùn)動坐標(biāo)軸不同軸時篙萧，該余弦誤差會導(dǎo)致測量距離比實(shí)際運(yùn)動距離短轩鸭，用激光測量系統(tǒng)測量的實(shí)際距離為Ls，而實(shí)際運(yùn)動距離為Lm漏设。如θ角為0.167°墨闲，則引起的余弦誤差為5μm/m。

阿貝偏置誤差的影響

若激光光束調(diào)整得與指定的坐標(biāo)軸為平行偏置時郑口，在這種情況下進(jìn)行測量鸳碧，光學(xué)元件偏置安裝引起的角度運(yùn)動會導(dǎo)致阿貝偏置測量誤差。該誤差與LΦ成正比犬性，其中瞻离，L為偏置距離，Φ為偏置角度乒裆。如Φ為0.0028°套利、L為100mm，所引起的阿貝偏置誤差為5μm鹤耍。

光學(xué)元件的影響

光學(xué)器件表面不干凈會導(dǎo)致信號強(qiáng)度減弱肉迫，使精密測量變得困難，尤其是在測量較長距離的場合稿黄。

他們家的激光干涉儀喊衫，值得信賴

2018SIMM深圳機(jī)械展暨Quality China 品質(zhì)中國系列活動及主題展區(qū)，聚集了蔡司睡谒、合娌螅克斯康、雷尼紹榆墅、三豐力豐拳刚、中圖儀器、南京多特带悼、新則興、納諾等國內(nèi)外測量領(lǐng)軍品牌韧仓，帶來了應(yīng)用與各行業(yè)的測量設(shè)備及解決方案鞭畜。下面小編帶你來看看，這些行業(yè)巨頭都帶來的激光干涉儀都有哪些看點(diǎn)臊链。

雷尼紹

雷尼紹是世界測量和光譜分析儀器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者楚瘾，始于英國苇均，它的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于機(jī)床自動化、坐標(biāo)測量碧农、增材制造溯鱼、比對測量、拉曼光譜分析屹堰、機(jī)器校準(zhǔn)肛冶、位置反饋、口腔CAD/CAM扯键、形狀記憶合金睦袖、大尺寸范圍測繪、立體定向神經(jīng)外科和醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域荣刑。

XL-80激光干涉儀為坐標(biāo)測量機(jī)和機(jī)床等運(yùn)動系統(tǒng)提供高性能測量和校準(zhǔn)馅笙，廣泛應(yīng)用于機(jī)器振動、頻譜分析厉亏、運(yùn)動速度董习、角速度測量分析等場合；TONiC?是雷尼紹推出的超小型非接觸式增量式光柵系統(tǒng)爱只，速度可達(dá)10 m/s皿淋。

中圖儀器

深圳市中圖儀器股份有限公司致力于精密計(jì)量、檢測儀器設(shè)備的研發(fā)虱颗、生產(chǎn)和銷售沥匈，目前擁有數(shù)十種自主開發(fā)的新技術(shù)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于政府計(jì)量質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)墙滋、軍工掸昨、汽車、航空航天巍慧、機(jī)械绿壮、冶金、電力并园、石化等行業(yè)湃纸。

SJ6000激光干涉儀是以光波為載體，以光波波長為單位的一種計(jì)量測試方法樊颁，是公認(rèn)的高精度犀掸、高靈敏度的檢測手段，在高端制造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛澳银。

SJ6000激光干涉儀采用美國進(jìn)口高穩(wěn)定氦氖激光器棒冠、激光雙縱模熱穩(wěn)頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速(約6分鐘)慨即、高精度(0.05ppm)型肥、抗干擾能力強(qiáng)泛鸟、長期穩(wěn)定性好的激光輸出；采用高精度環(huán)境補(bǔ)償模塊踊东、高精度激光干涉信號處理系統(tǒng)北滥、高性能計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)，結(jié)合線性鏡組能實(shí)現(xiàn)0.5ppm精度的線性測量闸翅；結(jié)合相應(yīng)鏡組還能實(shí)現(xiàn)角度再芋、直線度（平行度）、平面度缎脾、垂直度祝闻、回轉(zhuǎn)軸等參數(shù)的測量，并進(jìn)行動態(tài)分析遗菠。

鐳測科技

北京鐳測科技有限公司联喘，是一家源于清華大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，擁有雙頻激光干涉儀辙纬、激光回饋干涉儀豁遭、相位延遲測量儀、激光教學(xué)儀及激光納米測尺等多個產(chǎn)品系列贺拣，全面滿足機(jī)械加工党滓、微電子、光學(xué)加工贤丐、科研教育等行業(yè)的高精度測量要求狠楞。

鐳測科技推出的LH2000型雙頻激光干涉儀，基于清華大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室多年研發(fā)的核心技術(shù)辙求，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)盲并，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于國外產(chǎn)品同等水平，頻差高達(dá)7MHz±1MHz弟诲，性能更可靠吻悍，同時可自動環(huán)境補(bǔ)償，保證測量高精度徘伯。

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