基于快速稀疏扫频干涉的动态间隙测量方法

作者：肖林; 雷小华^*; 郭光辉; 陈昱如; 章鹏

来源：仪器仪表学报, 2022, 43(09): 52-61.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2209821

• 扫频干涉
• 稀疏采样
• 间隙
• 傅里叶变换

本文建立了基于扫频干涉的动态间隙测量模型，推导出间隙与多普勒误差、光源扫频速率之间的关系式；定义多普勒误差修正系数，对多普勒误差进行补偿。分析了扫频速度变化时的间隙瞬时频率变化特征，获得傅里叶变换频率解调法的适用条件。仿真分析了间隙以三角波形式变化情况下，稀疏扫频点数、噪声等对傅里叶变换解调的影响；进而分析了该方法在篦齿间隙测量中的适用性。最后，搭建快速稀疏扫频干涉间隙测量系统并开展动态测量实验，结果表明：扫频分别速率为20、40及60 kHz,间隙变化频率分别为100、500及1 000 Hz的情况下，测量均方误差不超过0.2μm,重复性误差小于0.3μm。