基于激光多普勒技術的微機電系統(tǒng)運動檢測.pdf

1、本課題研究了利用激光多普勒技術測量微型振子、馬達等微機電器件的瞬時速度、加速度、轉速、角加速度等運動參數(shù)的方法。 論文在前期探索基礎上，從測量光路、信號處理電路和信號處理軟件等三方面對差動多普勒測量系統(tǒng)進行了改進。采用鎖相環(huán)電路對信號進行解調，并添加了微機電器件運動方向的辨向電路。通過時頻分析，建立了一種能夠在時間和頻率上同時表示信號的能量或者強度的分布，并在此基礎上提取信號中所包含的特征信息的信號處理方法。綜合考慮激光的透鏡變

2、換、像差和實際需求等因素，采用非球面透鏡聚焦，實驗獲得了微米級測量光斑。 搭建了可同時測量微機電器件的面內和離面運動的激光多普勒檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能檢測微機電系統(tǒng)的瞬時運動速度、轉速、角加速度和位移等運動參數(shù)，可用于MEMS器件的高階振動測量。提出了一種用于微機電系統(tǒng)模態(tài)分析的試驗方法，該方法可用于確定諧振器結構的模態(tài)參數(shù)如固有頻率、阻尼和振型。 設計了微定位系統(tǒng)，同時加入CCD攝像監(jiān)測光路，使測量光斑能準確定位于被測點。