大影响激光干涉仪测量精度的因素

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激光雷达测量仪精度校准方法的研究

激光雷达测量仪精度校准方法的研究吴博海(西安飞机国际航空制造股份有限公司 , 西安 710089 )[摘要 ] 文章根据激光雷达测量仪结构及原理 , 提出了校准项目及校准方法 , 通过对仪器四周 24 个位置的双面测试和在大型测量机的帮助下与激光干涉仪的比对测试 , 实现全面校准的目的 , 为激光雷达测量仪的验收和校准提供依据。

[关键词 ] MV260; 激光雷达测量仪 ; 校准 [中图分类号 ] TB921[文献标识码 ] B[文章编号 ] 1002 - 1183 ( 2010 ) 03 - 0001 - 04Study on Ca li bra t i o n M ethod for M ea s ur i n g Accuracy of La s er R ad arW U Bo - ha i( X i ′an A ir c r af t I n te r na tiona l Co r po r a tion, X i ′an 710089 , Ch ina )A b s tra c t : I n acco r dance w i th struc t u r e and p rinc i p le of la s e r rada r , ca l ib r a t ion item and m e t hod is p u t f o r wa r d . Th r oug h two face s check in 24 po s iti o n s a r ound th i s in s tru m e n t and con s trac t be t ween la s e r rada r and la s e r in t e r fe r om e t e r w i th the he l p of la r g e m e a s u r em e n t m a ch i ne, comp rehen s ive ca l ib r a t ion wa s rea l ized . b r a t i o n of la s e r rada r .Key word s : MV260; la s e r rada r ; ca l ib r a t ionThe r efo r e, it p r ovide s a theo r e t ica l ba s is fo r accep tance and ca l i 2 比利时 M e t ri cV is i o n 公司的 MV260 型激光雷达测量仪是一种结合雷达的分布特性、激光扫描技术和强大 3D 软体功能的非接触式坐标测量系统。

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大影响激光干涉仪测量精度的因素HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】6大激光干涉仪影响因素，提高数控机床检测准确度全靠它了！激光干涉仪是精度最高的线性位移测量仪器，其光波可以直接对米进行定义，可溯源至国家标准，通过与不同的光学组件结合，可以实现对各类机床的线性、角度、平面度、直线度（平行度）、垂直度、回转轴等参数的精密测量，并能对设备进行速度、加速度、频率-振幅、时间-位移等动态性能分析，在相关软件的配合下，可自动生成误差补偿方案，为设备误差修正提供依据。

但是我们在使用中往往会出现检测偏离值，偏离我们的预估，以至于在高精度检测时，对设备产生怀疑。

今天我们来扒一扒引起激光干涉仪测量误差的部分原因。

因测量光学镜组的安装高度不在被测设备的运动轴上引起的测量误差称之为阿贝误差。

产生的原因是设备移动时存在俯仰、扭摆差，因此光学镜组与运动轴偏置距离越远，引起的阿贝误差越大。

角度、偏置距离引起的误差表（单位：um）上表可得：角度1″在500mm偏置距离下引起的误差大约是2.40um。

来个实际案例：以检测机床时不同安装高度为具体说明。

线性镜组安装距工作台10cm：线性镜组安装距工作台30cm线性镜组安装距工作台50cm实验结果：按GB/T17421.2《机床检验通则》2000版分析标准得出结果，镜组安装高度偏离设备运动轴线越远，检测结果中重复精度以及定位精度就越差。

正确方式：设备校准时线性镜组的安装高度应该尽量靠近被测轴，使激光光束与运动轴重合（或尽量靠近），减小阿贝误差。

扩展：SJ6000激光干涉仪用户在进行两台同类设备定位精度的对比时，应该进行同轴比对，即共用线性镜组，这样才具有可比性。

环境补偿单元能准确采集空气温度、压力、相对湿度信息，基于Edlen公式计算空气折射率，以此对激光波长进行补偿。

1000mm示值因环境温度、压力、空气湿度各自变化引起的示值变化量（单位：um）同时环境补偿单元中材料温度探头能实时高精度测量被测设备温度，对其进行温度补偿。

《互换性与测量技术A》题集_题集

《互换性与测量技术A》题集单选题（共30题）1.在制造业中，零件的互换性是保证产品质量的关键。

假设一家公司生产的螺丝钉有不同的标准规格，以下哪种检验方法最适合用来验证螺丝钉的互换性？A.外径测量B.硬度测试C.形状检验D.螺纹测量答案：D解析：螺钉的互换性主要依赖于其螺纹的标准化，因此螺纹测量是最直接的方法。

外径测量和硬度测试虽然重要，但不能直接反映互换性。

形状检验也不完全满足要求。

2.在电子产品的生产过程中，电路板的尺寸精度是至关重要的。

若某电路板的长宽公差为±0.1毫米，哪个测量工具最适合用于保证其尺寸精确性？A.游标卡尺B.千分尺C.激光测距仪D.外径规答案：B解析：千分尺能够精确测量物体的小尺寸，适合用于电路板的微小公差要求。

游标卡尺虽然也可以测量，但精度较低。

激光测距仪适用于远距离测量，外径规不适合电路板这种平面的测量。

3.在汽车制造中，发动机部件的互换性直接影响到整车性能。

假设某部件的质量标准为500克，以下哪个方法最可靠地检查其质量？A.目测检查B.用手称量C.电子称重D.水浸法答案：C解析：电子称重提供了最准确的质量测量，远超过目测和手称量的精度。

水浸法不适用于固体物体的质量测量。

4.在制药行业，药品的剂量必须严格控制。

若一款药品的每个胶囊应含有250毫克的有效成分，哪种测试方法最能确保每个胶囊的剂量合格？A.色谱分析B.物理外观检查C.静态电荷测量D.硬度测试答案：A解析：色谱分析是用于检测药物成分含量的高精度方法，能够有效保证每个胶囊的剂量合格。

物理外观检查和硬度测试不足以保证剂量的准确性，静态电荷测量与药品剂量无关。

5.在航空航天领域，飞行器的部件需要经过严格的尺寸测量。

以下哪种设备最适合用于测量复杂形状部件的三维尺寸？A.二次元测量仪B.三维激光扫描仪C.游标卡尺D.数字万用表答案：B解析：三维激光扫描仪可以高精度地捕捉复杂形状部件的三维数据，适合航空航天领域的严格要求。

激光干涉仪在机床精度检测中的应用

激光干涉仪在机床精度检测中的应用一、激光干涉仪的原理及特点激光干涉仪是一种通过激光光束的干涉现象来测量长度、角度、位移等物理量的仪器。

其原理是利用激光器发射出的一束平行光束，经分束器分成两束光，分别射向被测量的表面，当两束光线并行射向被测表面时，其中一束光线通过反射或透射产生光程差，再经干涉，使两束光合成发生干涉条纹。

通过干涉条纹的形成和移动来测量被测量器件的长度、角度、位移等信息。

激光干涉仪具有高精度、非接触、快速测量、适用于不同材料和形状的表面等优点。

激光干涉仪在机床精度检测中得到了广泛的应用。

1. 几何误差检测在机床的使用过程中，由于零部件的磨损、变形以及装配误差等原因，会导致机床发生几何误差，进而影响加工精度。

激光干涉仪可以通过测量机床各部位的位移和形态变化，实时监测机床的几何误差，准确地识别机床的变形情况，以及对机床进行实时调整和修正，保证机床的加工精度。

2. 运动精度检测机床在加工过程中是需要进行各种轴向或者回转的运动，而这些运动需要保证其稳定性和精度。

激光干涉仪可以通过测量机床各轴的运动轨迹和变换，提供准确的运动精度数据，及时发现运动中的误差和振动，帮助调整机床的运动参数，保证加工的精准度。

3. 工件加工精度检测除了机床本身的精度，工件的加工也是影响加工精度的重要因素。

激光干涉仪可以通过测量工件的表面形态、平整度等参数，判断工件的加工质量，为机床运行参数的优化提供准确的数据支持。

1. 高精度激光干涉仪可以实现亚微米级别的精度，远高于传统的测量方法，可以满足精密加工对精度的要求。

2. 非接触激光干涉仪的测量过程是无需接触被测物体的，可以保证被测物体的表面不受干扰，避免了因接触而带来的误差。

3. 高效率激光干涉仪的测量速度快，可以实现实时监测和测量，提高了机床精度的调整效率。

4. 适用性广激光干涉仪适用于各种不同材质和形状的表面，可以满足不同机床和工件的精度检测需求。

四、激光干涉仪在机床精度检测中的发展前景随着人工智能和大数据技术的发展，激光干涉仪将更加智能化、自动化，可以通过数据分析和处理，实现机床的智能维护和优化，进一步提高机床的稳定性和精度。

激光干涉仪日常使用需注意的事项

激光干涉仪日常使用需注意的事项激光干涉仪是一种用于测量长度变化以及形状改变的精密测量工具。

在实际应用中，使用激光干涉仪需要注意以下事项：1. 安全使用激光干涉仪使用激光技术，因此在使用时需要注意安全问题。

特别是在激光发射时，应尽量避免激光束直接照射人眼，因为激光对眼睛具有破坏性。

使用激光干涉仪时，应戴上适当的防护眼镜以保护双眼。

在连接器和接口处还需注意检查线路是否正确连接，避免发生短路，防止发生电击事故。

2. 操作注意事项使用激光干涉仪进行测量时，应注意以下操作事项：2.1 清洁镜面由于测量精度的高要求，激光干涉仪需要保证测量位置的光路通畅，因此需要在使用前定期清洁镜面。

清洁时应注意使用干净的棉布或专门清洁镜面的纸巾来擦拭，不能使用普通的纸巾和织物等材料，以免刮伤镜面。

2.2 避免光源遮挡在进行测量时，应避免被测物体遮挡光源，这样会导致干涉光路无法正常形成，造成测量误差。

2.3 避免环境光干扰激光干涉仪在环境光较强的情况下容易受到干扰，会导致测量结果失准。

因此使用时应尽量避免在有直射光线的地方使用。

在使用时应关闭室内强光源、卸下手表和首饰等反光性物体，并在测量的时候采用防干扰措施进行保护。

2.4 保持仪器水平使用激光干涉仪时应保持仪器水平，尽量避免颠簸和震动，因为任何形式的移动和震动都会对测量结果产生干扰，导致误差增多。

3. 仪器维护激光干涉仪是一件精密仪器，在日常使用中，要注意长期维护和保养。

需要定期对激光干涉仪进行检查和校准，以确保测量结果准确。

在仪器存放时，要尽量保持仪器干燥、不受潮湿、不受环境温度引起的影响。

以上是使用激光干涉仪时需要注意的几个方面，只有在细心用心的操作下，才能够更加准确稳定地获取到精度精细的测量结果。

使用激光干涉仪进行长度测量的技巧与注意事项

使用激光干涉仪进行长度测量的技巧与注意事项激光干涉仪是一种常用的精密测量设备，广泛应用于科技研究、工程测量和制造领域。

它通过使用激光干涉原理，可以实现高精度的长度测量。

然而，使用激光干涉仪进行测量并非易事，需要掌握一些技巧和注意事项。

本文将介绍一些常用的技巧与注意事项，以帮助读者正确地使用激光干涉仪进行长度测量。

首先，在使用激光干涉仪进行测量前，要确保仪器处于良好的工作状态。

检查激光源是否正常工作，激光束是否稳定，以及干涉信号是否清晰。

如果有异常情况，需要及时修复或更换设备。

此外，应在使用过程中避免仪器受到撞击和振动，以免影响测量结果的精确性。

其次，在进行测量时，要注意调节测量系统的各项参数。

首先，要调整光源的功率和聚焦距离，使激光束能够精确照射到被测物体上。

然后，根据被测物体的特点选择合适的测量范围和放大倍数，以确保干涉信号的清晰可见。

此外，还需要调整干涉仪的分束板和叠加板，使干涉图样对称清晰，以便准确地读取测量结果。

在进行测量时，还需要注意环境因素对测量结果的影响。

激光干涉仪对温度和空气流动比较敏感，因此应尽量在稳定的温度条件下进行测量，并避免有风的地方。

此外，需要注意避免干扰源的存在，如强光和电磁场等，因为这些干扰源可能会导致干涉信号的变化，从而影响测量的准确性。

另外，为了获得更准确的测量结果，可以采取一些提高精度的措施。

首先，测量前应对被测物体进行清洁，以避免因灰尘或污渍对测量结果产生误差。

其次，可以采用多点测量的方法，将多个测量值取平均，以降低随机误差的影响。

此外，可以通过对比和校准的方式，确定测量系统的零点，从而提高测量的绝对精度。

最后，使用激光干涉仪进行测量时，要注意数据的处理和分析。

首先，要合理选择数据采集的频率和时间间隔，以充分反映被测物体的变化情况。

其次，对于连续变化的信号，可以进行插值或拟合处理，以获得更精确的测量结果。

最后，要注意对测量结果进行误差分析，评估测量的精确性和可靠性，并及时修正和改进测量的方法和装置。

激光干涉仪测量距离和表面精度

激光干涉仪测量距离和表面精度激光干涉仪是一种常用的精密测量仪器，可用于测量距离和表面精度。

通过利用光波的干涉现象，激光干涉仪能够实现高精度的测量。

本文将介绍激光干涉仪的原理、测量距离和表面精度的方法，以及激光干涉仪在不同领域中的应用。

激光干涉仪是基于光波的干涉现象进行测量的仪器。

光波的干涉是指两束或多束光波相遇时发生的波的叠加现象。

激光干涉仪通过将激光分成两束，一束作为参考光束，一束照射到待测物体上反射回来作为待测光束，再将两束光波进行干涉，通过测量干涉条纹的变化来获得距离和表面精度的信息。

激光干涉仪的测量距离的原理基于光波的干涉，利用干涉条纹的变化来获得物体到仪器的距离。

当两束光波相遇时，它们会发生干涉，干涉条纹的间距和形态会随着物体到仪器的距离的变化而改变。

通过测量干涉条纹的形态和间距的变化，激光干涉仪可以计算出物体到仪器的距离。

这种测量方法具有高精度和高分辨率的特点，适用于微小距离的测量。

激光干涉仪的测量表面精度的方法基于光波的干涉，利用干涉条纹的形态和间距来获得表面精度的信息。

当光波照射到物体表面时，由于表面的形态和光的反射特性的影响，干涉条纹的形态和间距会发生变化。

通过测量干涉条纹的形态和间距的变化，激光干涉仪可以计算出物体表面的精度。

这种测量方法具有高精度和高分辨率的特点，适用于表面平整度和粗糙度的测量。

激光干涉仪广泛应用于多个领域，如制造业、科学研究和地质勘探等。

在制造业中，激光干涉仪可用于检测零件的尺寸和形状，以及测量零件表面的精度。

在科学研究中，激光干涉仪可用于研究光学现象、材料的性质和微小物体的运动。

在地质勘探中，激光干涉仪可用于测量地表的高程和形态，以及探测地下的岩层和地下水位。

总结一下，激光干涉仪是一种常用的精密测量仪器，可用于测量距离和表面精度。

通过利用光波的干涉现象，激光干涉仪能够实现高精度的测量。

通过测量干涉条纹的形态和间距的变化，激光干涉仪可以计算出物体到仪器的距离和物体表面的精度。

激光干涉仪精准校正方法改良方案_

激光干涉仪精准校正方法改良方案_激光干涉仪是一种常用于测量光的相位差和长度差的精密仪器。

它是基于光的干涉原理工作的，利用激光光束经过光学元件的分光、合光、反射和透射，产生干涉现象，并通过检测干涉图案来进行精确的测量。

然而，激光干涉仪在使用过程中可能会出现一些误差和不准确性，因此需要进行校正。

本文将提出一种改良方案，旨在提高激光干涉仪的精准校正方法。

首先，我们将重点关注光路的稳定性。

激光干涉仪的精确性受到光路的稳定性的极大影响，因此稳定的光路是实现精准校正的关键。

本改良方案建议使用高质量的光学元件，并对其进行定位和固定，以确保光学元件的位置稳定。

此外，使用高效的光束质量调整技术，如自适应光学系统，可以有效提高激光束的传输质量和稳定性。

其次，我们将改进干涉图案的检测和分析方法。

干涉图案是判断激光干涉仪是否精确校正的重要依据。

然而，对于复杂的干涉图案的分析和判断往往存在困难。

因此，在本改良方案中，我们建议利用计算机视觉和图像处理技术对干涉图案进行自动化分析和判断。

通过使用高分辨率的相机和图像处理算法，可以提高干涉图案的检测精度和分析准确性。

同时，我们将引入自适应控制系统来实现在线校正。

传统的激光干涉仪校正通常需要手动操作，这可能会引入误差和不确定性。

因此，本改良方案提议使用自适应控制系统来实现在线校正。

通过引入传感器和反馈控制技术，系统可以自动感知和调整光学元件的位置和参数，从而实现精确的校正。

这样可以大大减少人为因素对校正效果的影响，提高校正的精准性和稳定性。

此外，我们还将探索新的校正标准和方法。

传统的激光干涉仪校正通常采用干涉图案的空间频率参数作为校正的标准。

然而，这种标准可能不适用于所有应用场景。

因此，本改良方案建议根据具体应用需求，探索新的校正标准和方法。

例如，可以通过引入空间角频率、相位误差等参数来衡量和校正光路的精准性。

最后，本改良方案还提出将自动校正方法应用于激光干涉仪的生产制造过程。

传统的激光干涉仪校正通常在使用过程中进行，这可能会导致生产制造过程中的潜在问题被忽略。

激光干涉仪自动校准五轴加工中心及测量误差分析

激光干涉仪自动校准五轴加工中心及测量误差分析发布时间：2021-07-08T07:49:20.450Z 来源：《防护工程》2021年7期作者：汤李炳[导读] 近年来，我国的综合国力的发展迅速，激光干涉仪是用特定、稳定的激光束和波长，来测量位移的高精密测量系统。

五轴加工中心的技术含量高、精度高，用于加工复杂零件的高效率的自动化机床，除了X、Y、Z三个基本直线轴外，还有A轴转头和B轴转台。

其准确度按照国家标准和技术规范来评定，常见的如两点法、最小二乘法、VDI3441技术规范、国家标准GB10931等。

汤李炳浙江凯达机床股份有限公司浙江诸暨 311800摘要：近年来，我国的综合国力的发展迅速，激光干涉仪是用特定、稳定的激光束和波长，来测量位移的高精密测量系统。

五轴加工中心的技术含量高、精度高，用于加工复杂零件的高效率的自动化机床，除了X、Y、Z三个基本直线轴外，还有A轴转头和B轴转台。

其准确度按照国家标准和技术规范来评定，常见的如两点法、最小二乘法、VDI3441技术规范、国家标准GB10931等。

要保证加工中心的指标在要求的范围内，才能达到的最理想的加工准确度，若偏差超出范围，那么加工零件的质量就得不到有效控制。

激光干涉仪自动测量机床的误差后，可通过手动输入或连接ＲS232接口对线性误差进行自动补偿。

如此自动循环的重复测量、补偿后，可以改善加工中心的运动位置偏差，使其达到最佳状态。

本文还对影响激光干涉仪测量误差的常见因素进行了简单分析。

如激光束和镜组与数控轴保持准直(即与运动轴平行)，即余弦误差，激光束与运动轴之间没有准直造成测量值与实际值的差异;阿贝误差的存在，是因为测量方法不满足阿贝原则“测量轴线在基准轴线的延长线上”的定义;回转轴与分度器不同心或不平行引起的弧秒或正弦误差。

关键词：激光干涉仪；自动校准五轴加工中心；测量误差分析引言加速度计正在被越来越多地应用于机械制造、车辆船舶、航空航天等众多科研和工程领域。

激光干涉仪使用技巧讲解

激光干涉仪使用技巧讲解激光干涉仪是一种在科学和工业中常用的精密测量仪器，广泛应用于光学、电子、机械等领域。

随着技术的不断发展，激光干涉仪的测量精度和稳定性不断提高，但在实际使用中仍然需要注意一些技巧才能获得较好的测量效果。

一、使用前准备在使用激光干涉仪之前，需要进行一些必要的准备工作：1.检查仪器在使用前，应检查仪器是否完好无损，各部件是否牢固，电路是否连接正确，激光是否正常发出等。

如果存在问题，应及时修理或更换。

2.校准仪器在进行精密测量之前，需要对激光干涉仪进行校准。

一般需要校准的包括：•激光输出功率•干涉仪干涉条纹数目•干涉仪光程差校准的目的是保证测量结果的准确性。

3.环境准备为了保证测量的准确性，需要将测量环境尽可能的控制在稳定状态，避免振动、温度变化等干扰。

二、使用技巧在进行实际测量时，需要注意以下几点：1.避免干扰激光干涉仪对环境干扰比较敏感，因此需要避免一些潜在的干扰源，如：•光源的影响•地震、微震等地面振动•温度变化等如果遇到上述干扰，应及时采取措施进行处理。

2.保持仪器稳定在进行测量时，需要保持激光干涉仪的稳定性，避免因振动、移动等因素导致测量误差。

可以采用以下措施：•固定仪器底座•采用抗震支架或振动隔离器•保持室内空气流通3.控制测量误差在使用激光干涉仪进行精密测量时，需要注意控制误差，包括：•误差源的分析和消除•测量数据的处理和分析•测量过程中的观察和记录通过对误差的控制，可以获得更加准确可靠的测量结果。

三、注意事项在使用激光干涉仪时，还需要注意以下事项：1.安全问题激光干涉仪使用的是激光光源，需要注意安全问题。

在使用时应佩戴适当的个人防护装备，防止激光对眼睛等部位造成伤害。

2.红外光问题部分激光干涉仪使用的是红外光源，需要注意该光源对照相机等摄像设备的影响，避免损坏这些设备。

3.维护问题激光干涉仪使用后应及时进行维护和保养，包括：•清洁仪器外壳•更换磨损的部件•校准仪器通过维护和保养，可以延长仪器的使用寿命，保证测量的准确性。

[讲解]阿贝误差详解

阿贝误差分析摘要：本文详细分析了阿贝误差的产生原因及对测量结果的影响。

通过理论分析和试验结果，确定了消除阿贝误差影响的方法。

1 问题的提出笔者在校准一台大量程一维影像测量设备时，首先利用激光干涉仪对被校准设备示值误差进行修正，之后利用激光干涉仪测量示值误差（与修正点不重合），测量结果满足该设备最大允许误差要求。

但是利用该设备测量实物时，却发现测量误差很大，远超出了利用激光干涉仪校准时所得到的示值误差范围。

经过分析，认为原因应该出在阿贝误差方面。

阿贝原则是指在设计计量仪器或测量工件时,应该将被测长度与仪器的基准长度安置在同一条直线上。

测量过程中不能满足阿贝原则时会产生额外测量误差，也就是常说的阿贝误差。

下面内容详细分析阿贝误差产生的原因及影响阿贝误差大小的因素。

2 阿贝误差产生的原因图1 一般测量设备各轴线位置关系示意图X上图是一般一维测量设备的基准轴线，仪器导轨轴线及测量轴线的相互关系示意图，我们把三条轴线置于直角坐标系内，并把测量方向指定为Y 方向，在该示意图中三条轴线都不在一条直线上。

首先我们把与仪器导轨垂直的平面定义为测量截面。

在测量范围内某一位置，测量截面与基准轴线交点为A,与导轨轴线交点为O ，与测量轴线交点为B 。

A 、O 、B 的相互关系如下图，该图实际反映了三条轴线的相互位置关系。

图2 测量截面内各轴线位置关系在测量截面内，交点A 、O 、Z 坐标反映了他们之间的位置关系。

如果在整个测量范围内，仪器导轨没有任何制造误差，是一条理想直线，那么在测量平面沿导轨轴线移动过程中，其上面任何一点轨迹都是直线，当然A 、B 点的移动是同步的，也就不存在所谓的阿贝误差。

但实际上，任何仪器导轨都存在制造、装配误差，测量截面沿导轨移动时，截面上任意一点都不可能是同步的。

在测量过程中，我们以基准轴线上的值作为被测量对象的值，实际上在测量X截面内基准轴线上的点与测量轴线上的点是不同步的，这样就会产生测量误差，这也就是阿贝误差的本质来源。

激光干涉仪检测与调整过程讲解

激光干涉仪检测与调整过程讲解激光干涉仪是一种常用的光学测量工具，可以用于测量非常小的距离和角度变化。

它通常由两个关键组件组成：稳定的激光源和一个高质量的干涉仪。

在本文中，我们将介绍激光干涉仪的工作原理、使用方法和调整过程。

激光干涉仪的工作原理激光干涉仪的设计基于激光干涉原理，该原理是将激光束分为两个光束，分别通过被测物体的两个侧面，然后将两束光重新合成。

当光束互相干涉时，它们会产生间隔的明暗条纹，这些条纹的间隔可以被用于测量小的长度变化。

在实践中，激光干涉仪使用的激光源通常是由半导体光源提供的，这种光源在可见光范围内有非常狭窄的频谱分布。

可以使用反射镜和分束器将光分为两束。

在光路上分别安装一个光栅使得干涉仪可以使用逆反射干涉，提高测量的精度。

使用激光干涉仪进行测量在进行测量时，需将两束光线分别传输给要被测量的物体的两个侧面。

当两束光线重新合并时，它们会形成明暗相间的条纹图案，这是干涉产生的结果。

通过测量条纹的间隔，我们可以轻松地计算出被测物体的位移变化。

激光干涉仪可用于测量非常小的长度、位移和角度变化，其度量精度可以达到亚微米级别。

此外，通过使用高质量的干涉仪，我们可以将其用于高精密表面形貌测量。

调整激光干涉仪如果干涉仪的调试不当，会导致干涉条纹模糊或者严重扭曲的情况，降低干涉仪的度量精度。

因此，在使用激光干涉仪进行测量之前，必须对其进行调整。

以下是调整激光干涉仪的步骤：1.调整激光源：确保激光源光束的宽度和强度足够稳定。

可以将激光传输到墙上的标定留置板来检查光束的准直性和焦点。

2.双色干涉圈合并：在数字式激光干涉仪中，需要将蓝色和红色光线重合在一个干涉圈内。

使用向一侧旋转/切向板识别同步点，其中图案由蓝色和红色光线表示。

提示：每次转动方向8分钟。

3.气象因素：排除湿度、温度固定输出、地面震动等因素的影响。

工作时确保放在一个平稳的场所，切不可震动。

4.探头选择：一般选其低灵敏度的测头。

不完全平整的表面则需要高灵敏度的探头。

激光干涉仪对光操作指南讲解

激光干涉仪对光操作指南6.1 使用前的工作6.1.1 为什么要对光？对光的目的是为了让检测的光线能准确返回激光干涉仪上，让激光干涉仪得到最强的反馈信息，以便计算实际的行程数值。

6.1.2 影像线性测量精度的因素包括哪些？①、死程误差死程误差是在线性测量过程中与环境因素改变有关的误差，这时已采用 EC10 自动补偿功能。

在正常状况下，死程误差并不大，而且只会发生在定标后以及测量过程中的环境改变。

路径 L2的激光测量死程误差与两个光学元件间的距离有关，此时系统定标为 L1，请参阅图 1。

若干涉镜及反射镜之间没有动作，且激光束四周的环境状况有所改变，整个路径(L I + L2)的波长（空气中）都会改变，但激光测量系统只会对 L2距离进行补偿。

因此，死程测量误差会由于光束路径 L1没有获得补偿而产生。

图 1 - 死程误差不过，若当设定定标时固定和移动镜组彼此邻接，死程误差就可忽略不计。

如下图 2 所示。

图 2 - 死程误差可不计时的正确设置如果可能，定标激光器时使镜组互相靠近。

若定标激光器时镜组彼此相隔不到 10 mm，则正常状况下的死程误差就可忽略。

机床几何显示当移动镜组位于轴的零点位置，这两个镜组彼此分得最开，此时可用预置功能来避免与定标激光干涉镜系统有关的潜在死程误差。

②、余弦误差激光束路径与运动轴之间存在的任何未准直都会造成测得的距离和实际的运动距离之间有差异，如图 1 所示。

图 1 - 余弦误差.此未准直误差通常被称为余弦误差。

此误差的大小与激光束和运动轴间的未准直角度有关，如图 1 中的。

当激光测量系统与运动轴未准直时，余弦误差会使得测量的距离比实际距离要短。

随着角度未准直的增加，误差也跟着显著增加，如下表所示：角度( mm/metre) 角度（弧分）误差( ppm)0.451.001.403.204.50 10.001.533.434.8710.8715.3935.390.10.51.05.010.050.0要使余弦误差达到最小，测量激光束必须准直，并与运动轴平行。

激光干涉仪在机床精度检测中的应用

激光干涉仪在机床精度检测中的应用摘要：近年来各种高精尖数控机床越来越多，其在各个行业和领域中发挥出了非常重要的作用。

为确保数控机床和加工中心的稳定运行，可借助于激光干涉仪定期对机床实施精度检测，从而确保其加工精度，促进产品质量的提升。

关键词：激光干涉仪；测量误差；产生及消除；激光干涉仪具有测量速度快、测量精度高、测量范围大、分辨力高等优点。

随着数控机床的广泛应用，使用激光干涉仪对数控机床进行定位精度检测，已经成为公认的检测方法。

在检测的准备过程中，准直光路通常会占用较长的时间，介绍一种快速准直光路的测量技巧，通过综合规划三轴测量先后顺序，充分利用已经调好的光路准直条件，快速有效地调节有90°光路旋转轴的测量准直工作，节省了工作时间，提高了工作效率。

一、激光干涉仪的基本原理激光干涉仪实际工作的过程，激光器发出的激光通过分光镜形成两束光，一束直接照射到固定反射镜上出现参考光束，一束直接射到移动反射镜中产生测量光束，随后通过分光镜汇合后干涉。

若两束光相位相反，出现暗条纹；若相位相同则出现明条纹。

测量光路长度出现改变后，干涉光束的相对相位出现改变，将反射镜每移动一个波长的距离即会产生一个明–暗–明的光强度循环，依靠公式进行计算能够准确测量移动，从而了解机床的位置精度。

对数控机床直线运动精度进行检测的过程中，把移动反射镜固定于机床导轨上并和导轨同时运动，对回转运动精度进行检测的过程中，角度反射镜相对角度干涉镜的旋转会导致两束光的光程出现变化，从而计算得到被测角度值。

具体的检测步骤如下：（1）对激光器系统进行设置以做好线性测量准备；（2）确保激光束和机床的运动轴保持准直；（3）启动自动环境补偿功能同时保证在软件中输入准确的材料膨胀系数；（4）对机床线性误差实施测量和记录；（5）对采集的数据信息实施综合分析。

二、激光校准系统1.线性干涉仪的测量原理。

我们称为“线性干涉镜”。

它的作用是为光束提提供一个路径。

单频激光干涉仪非线性误差修正方法

单频激光干涉仪非线性误差修正方法卢明臻;高思田;施玉书;崔建军;杜华【摘要】提出了一种谐波分离的干涉仪信号处理方法,利用傅里叶级数对校准信号进行最小二乘拟合得到修正模型.该方法适合于消除干涉信号中引起非线性误差的各种谐波成分.通过将修正分为初始相位计算和精确相位计算,可以使单频激光干涉仪的非线性误差修正达到最优化.模拟验证结果表明,当噪音信号幅度为基波信号幅度的5%时,残余误差的幅度约为±1 nm;而当噪音为0.5%时,残余误差约为±0.1 nm.【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2010(031)004【总页数】5页(P289-293)【关键词】计量学;激光干涉仪;非线性误差修正;傅里叶级数;最小二乘法【作者】卢明臻;高思田;施玉书;崔建军;杜华【作者单位】中国计量科学研究院,北京,100013;中国计量科学研究院,北京,100013;中国计量科学研究院,北京,100013;中国计量科学研究院,北京,100013;中国计量科学研究院,北京,100013【正文语种】中文【中图分类】TB921 引言伴随着纳米技术、微电子技术和MEMS的发展，对尺寸和位移测量的精度要求越来越高。

例如美国国家标准技术研究院(NIST)的Teague认为，在集成电路工业中，当线宽将于2014年达到50 nm以下时，国家级计量院应能保证达到0.4 nm的测量精度[1]。

激光干涉仪使用光波的波长作为基本刻度，其测量结果可以直接溯源到米定义波长基准，是长度计量中最为广泛使用的基准测量仪器。

干涉仪的误差来源主要为激光波长的精度、测量噪音和非线性误差。

当激光干涉仪作为纳米计量仪器的测量基准时，为了保证0.4 nm的线宽测量精度，其测量不确定度应达到0.1 nm。

此时非线性误差就成为了干涉仪的最主要的误差来源。

单频激光干涉仪的非线性误差是以λ/2为周期的周期性误差，主要是由相位混叠产生的。

产生相位混叠主要原因是：(1)干涉仪中的波片、分光镜等光学零件均非理想元件，如偏振分光镜不可能将两束偏振光100%的分离、各表面的反射损失、波片的相位延迟误差等；(2)干涉仪的调整不够理想，参考光和测量光的光束不能够完全同轴；(3)光电转换器的非线性。

激光干涉仪检测球面光学零件面形精度分析

激光干涉仪检测球面光学零件面形精度分析作者：权艳红来源：《中国高新技术企业》2010年第16期摘要:文章通过使用激光球面干涉仪对不同光学零件面形的测量从而作出其精度测量的分析,探讨了实验中产生问题的原因,并对实验数据加以讨论,以找出误差产生的规律。

关键词:激光球面干涉仪;等厚干涉;光学零件面形;干涉仪器;精度分析中图分类号:TH744文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)24-0191-031检测仪器1.1激光球面干涉仪1.1.1干涉仪的分类干涉仪的设计方式有许多种,按照形成干涉的光束数目分为双光束及多光束两大类,双光束干涉仪所产生的条纹其亮度多呈正弦曲线的分布情形。

其基本原理都是通过各种光学元件形成参考和检测光路的方法。

就是采用了一种常见的干涉方式制成的,一般称为菲索干涉仪,这种干涉仪一般用来检测元件表面或光学系统的波相差。

由于所用激光的带宽很窄,因此它的相干长度很长可以在光程差很大的情况下得到干涉图样,对待测物体放置的要求不是很严格。

泰曼格林干涉仪、菲索干涉仪、麦克詹达干涉仪及麦克森干涉仪,皆属于此种双光束干涉方式。

1.1.2干涉仪检测光学零件表面的优点其一,它是非接触监测,不会损伤被探测物体表面。

其二,它获取数据的信息量大,图样本身是一个连续变化的过程,有着极高的分辨率。

其三,测量范围大,它可以同时对一个很大表面进行并行的分析和处理。

局限性:因为是分析反射光,所以有足够的反射才能得到干涉图样进行分析。

这就对光源和被探测物体的表面粗糙度提出了条件。

1.1.3干涉仪的应用光学仪器中的透镜、棱镜等,其表面质量要求很高,通常要求磨制面与理想几何形状间的误差不超过光波波长的数量级,用干涉法可检验出微小的误差(小于波长的几十分之一)。

所以在光学系统评价、表面的粗糙度、面形和元件的微小偏移的测量都采用了干涉仪进行分析。

1.2OSI-75TQ型激光球面干涉仪OSI-75TQ型激光球面干涉仪(如图1)是用稳频的氦氖激光器作为光源,由于它的相干长度很大,干涉仪的测量范围可以大大的扩展;而且由于它的光束发散角小,能量集中,因而它产生的干涉条纹可以用光电接收器接收,变为电讯号,并由计数器一个不漏的记录下来,从而提高了测量速度和测量精度。

双频激光干涉仪原理

双频激光干涉仪原理双频激光干涉仪是一种利用激光干涉原理进行测量的仪器，它可以实现高精度的长度测量和位移测量。

在实际工程应用中具有广泛的用途，比如在精密加工、光学制造、半导体制造等领域都有着重要的作用。

本文将详细介绍双频激光干涉仪的原理及其应用。

双频激光干涉仪利用激光的干涉现象来实现测量，其原理是利用两束频率略有差异的激光光束进行干涉，通过测量干涉条纹的位移来实现长度或位移的测量。

在双频激光干涉仪中，一束激光经过分束器分成两束，分别通过不同的光路传播，然后再通过合束器合成一束光，这两束光的频率略有差异，形成了干涉条纹。

当被测量的长度或位移发生变化时，干涉条纹会产生位移，通过测量干涉条纹的位移就可以得到被测量的长度或位移值。

双频激光干涉仪的原理非常简单，但是在实际应用中需要考虑到一些影响测量精度的因素。

首先是激光的频率稳定性，激光的频率稳定性直接影响到干涉条纹的稳定性，从而影响到测量的精度。

其次是光路的稳定性，光路的稳定性对于保持干涉条纹的清晰度和稳定性非常重要。

另外，还需要考虑到环境因素对测量的影响，比如温度、湿度等因素都会对激光的传播和干涉条纹产生影响，因此需要在实际应用中进行相应的补偿和校正。

双频激光干涉仪在工程应用中有着广泛的用途，比如在精密加工中可以用于测量加工件的尺寸和形位公差，保证加工件的精度要求。

在光学制造中可以用于测量光学元件的表面形貌和表面粗糙度，保证光学元件的质量。

在半导体制造中可以用于测量半导体器件的尺寸和位置，保证器件的性能和可靠性。

另外，在科学研究领域也有着重要的应用，比如在激光干涉测量、光学成像等方面都有着重要的作用。

总之，双频激光干涉仪作为一种高精度的测量仪器，在工程应用中具有着广泛的用途。

通过对其原理的深入理解和对影响测量精度的因素的控制，可以实现高精度的长度和位移测量，为工程实践和科学研究提供重要的支持。

希望本文能够对双频激光干涉仪的原理和应用有所帮助，同时也希望读者能够在实际应用中充分发挥其优势，取得更好的测量效果。

激光干涉仪的保养维护

激光干涉仪的保养维护激光干涉仪是一种高精度测量仪器，广泛应用于光学、机械加工和微观精密制造等领域。

由于激光干涉仪的测量精度和稳定性极高，所以在保养和维护方面需格外重视。

本文将介绍激光干涉仪的日常保养和维护方法。

保养方法环境控制激光干涉仪的精度受到环境的影响较大，因此，环境控制是激光干涉仪日常保养的重点。

要保证激光干涉仪的稳定性，应将其置于恒温、恒湿、无震动的空间中。

同时，在使用激光干涉仪时，应关闭窗户、电视机等可能产生热源或震动的设备。

清洁维护激光干涉仪的光学元件容易受到灰尘、油脂等污染物的影响，因此清洁维护是保持激光干涉仪稳定性的重要步骤。

要定期清洗激光干涉仪的镜面、透镜、反射镜等光学元件，使用纯净的乙醇、无色玻璃器皿进行清洗，不能使用有机溶剂和粗糙的物体进行擦拭，以免损伤光学元件表面。

维护方法镜面调整激光干涉仪的光学系统需要严格对准，以保证测量精度。

如果光学系统调整不准，就会导致出现测量误差和不稳定的测量信号。

因此，在使用激光干涉仪前，应检查其调整状态，确保镜面的位置和方向准确无误。

如果出现光程不均或明暗不一致的情况，应及时调整。

去热激光干涉仪在长时间使用后，其镜面和光路会受到热膨胀的影响，容易导致测量精度下降。

因此，为保持激光干涉仪的测量精度，应在使用前进行去热处理。

具体操作方式为将激光干涉仪加热至一定温度，保持一段时间，然后使其自然冷却。

故障排除测量误差激光干涉仪测量误差一般是由于光学元件污染、光路调整不准、温度影响等因素导致的。

此时应首先检查光学元件的清洁程度，调整光路是否准确，如果仍无法解决，则应进行激光干涉仪的校正和调整。

电气故障激光干涉仪电气故障一般表现为信号强度低或无信号。

此时应检查激光干涉仪的电源线、信号线连接是否松动或接触不良，如果仍无法解决，则应检查其板卡、电源等电器元件是否正常工作。

结束语以上是激光干涉仪的保养维护方法，希望能为激光干涉仪的使用者提供帮助。

要保持激光干涉仪的稳定性和高精度，日常保养和维护是必不可少的步骤，及时检查和修复可能出现的故障也极为重要，这样才能保证激光干涉仪长期稳定地运行，为测量和制造等领域的发展贡献力量。

6大影响激光干涉仪测量精度的因素

6大激光干涉仪影响因素，提高数控机床检测准确度全靠它了！激光干涉仪是精度最高的线性位移测量仪器，其光波可以直接对米进行定义，可溯源至国家标准，通过与不同的光学组件结合，可以实现对各类机床的线性、角度、平面度、直线度（平行度）、垂直度、回转轴等参数的精密测量，并能对设备进行速度、加速度、频率-振幅、时间-位移等动态性能分析，在相关软件的配合下，可自动生成误差补偿方案，为设备误差修正提供依据。