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题名基于激光自混合干涉的测距目标振动监测分析
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作者
沈秋彦
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机构
国能神东煤炭集团有限责任公司乌兰木伦矿
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第S01期161-164,178,共5页
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文摘
为防范顶板松动、断裂等危险,需要对煤矿巷道、涵洞和隧道的顶底板距离及两帮之间的距离或接近程度进行动态监测。常规激光测距传感器容易受到外部因素的干扰,特别是由目标振动造成的信号频谱展宽,严重影响监测精度。针对上述问题,设计了基于激光自混合干涉的测距系统,能够通过监测目标的振动来实现测距误差的补偿。仿真结果表明:实际位移与设定参数之间显示相同的变化规律,幅值偏差表现出波动变化特征;对相位信号进行余弦转换,再对其频谱测试,经过补偿处理后可对信号频谱展宽起到显著的抑制作用。用扬声器模拟振动,实验结果表明:补偿后的信号形成了良好的相位线性度,有效避免了振动对信号频谱的展宽,实现了测距精度的显著提升。由于该系统无需重新匹配激光器的性能,可以满足较大范围的测试需求,同时光路组件相对简单,满足煤矿巷道等复杂环境的测试需求。
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关键词
激光测距
自混合干涉
振动补偿
频率重采样
频谱展宽
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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题名基于激光自混合测振的FSI测距误差补偿方法
被引量：5
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作者
柴晓博
吴腾飞
殷璞芙
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机构
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
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出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2021年第11期198-204,共7页
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基金
国家自然科学基金(61733012)。
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文摘
在激光扫频干涉测距过程中,目标振动在测距干涉信号中引入了多普勒频移,造成信号频谱展宽,导致了测距误差放大效应。为了降低振动对测距结果的影响,提出了基于激光自混合测振的测距误差补偿方法,通过同步测量自混合干涉信号的相位变化,补偿目标振动对测距干涉信号的相位调制,并采用频率重采样法校正激光器的调频非线性。最终通过仿真和实验验证了所提方法的可行性。在实验中,当测量的目标振幅为7102.1 nm时,测振标准差为7.9 nm,补偿前的测距标准差为3270.6μm,补偿后的测距标准差降低到21.4μm。补偿后的测距标准差接近无振动情况下的测距标准差,表明目标振动引发的测距误差放大问题得到了有效解决。
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关键词
测量
激光扫频干涉测距
激光自混合干涉
目标振动补偿
频率重采样
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Keywords
measurement
laser frequency scanning interferometry ranging
laser self-mixing interferometry
target vibration compensation
frequency resampling
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
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