Методы расширения динамического диапазона и повышения точностных характеристик в автоматических измерительных системах

• Автор: Гужов, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 258 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ КАРТИН
1.1. Методы получения интерферограмм
1.1.1. Базовое уравнение интерферометрии
1.1.2. Голографическая интерферометрия
1.1.3. Спекл-интерферометрия
1.2. Методы расшифровки интерференционных картин
1.3. Методы удаления фазовой неоднозначности
1.4. Интерференционные измерительные системы для анализа оптически чистых поверхностей
1.5. Выводы
2. РАСШИФРОВКА ИНТЕРФЕРОГРАММ МЕТОДОМ ПОШАГОВОГО ФАЗОВОГО СДВИГА
2.1. Влияние погрешностей измерений интенсивности и задания сдвига на точность определения поля

2.2. Коррекция линейных ошибок при задании фазового сдвига
2.2.1. Коррекция линейных ошибок с помощью усредняющей технологии
2.2.2. Коррекция линейных ошибок с помощью усреднения углов сдвига
2.3. Коррекция нелинейных ошибок

2.3.1. Коррекция нелинейных ошибок методом наименьших квадратов
2.3.2. Алгоритм для высокоточных измерений фазы
2.4. Выводы
3. МЕТОДЫ РАСШИФРОВКИ ЦИФРОВЫХ СПЕКЛ-ИНТЕР-ФЕРОГРАММ
3.1. Формирование корреляционных полос
3.2. Методы расшифровки с использованием управляемого фазового сдвига
3.3. Методы расшифровки, основанные на рассмотрении спекл-структуры как информационной части сигнала
3.4. Алгоритмы расшифровки устойчивые к линейным ошибкам при задании сдвига
3.5. Использование усреднения на элементе детектора
3.6. Выводы
4. РАСШИРЕНИЕ ДИАПАЗОНА ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Использование теоремы об остатках для восстановления полной фазы
4.2. Сравнение с двухчастотным методом
4.3. Влияние эффектов квантования и дискретизации на определение полной фазы
4.4. Погрешности от неопределенности задания длины волны
4.5. Коррекция ошибок
4.6. Устранение относительного постоянного сдвига исходных фазовых полей

4.7. Компьютерное моделирование целочисленного алгоритма восстановления полной фазы
4.8. Определение полной фазы при изменении угла между интерферирующими пучками
4.9. Выводы
5. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
5.1. Структура и основные элементы автоматизированной интерференционной системы
5.1.1. Фазовые модуляторы
5.1.2. Устройства ввода оптической информации
5.1.3. Программное обеспечение
5.2. Анализ напряженно-деформированного состояния объектов при использовании голографических накладных интерферометров
5.3. Определение отклонений от плоскости поверхности оптических элементов
5.4. Определение поля прогиба и рельефа поверхности
5.5. Система для определения внеплоскосных деформаций методом цифровой спекл-интерферометрии
5.6. Разработка измерителя абсолютных линейных перемещений
5.7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

при измерениях с двумя длинами волн 488нм и 514нм, А,ед равно 9.47мкм; при Ха = бЗЗнм и А-ь = 529нм - Хщ = 3.22мкм.
Для получения эквивалентной длины волны может использоваться три способа: метод двух источников, иммерсионный и двухволновой.
Основные недостатки этого метода следующие: для того, чтобы эквивалентная длина волны была максимальной, необходимо выбирать близкие длины волн, а это резко увеличивает погрешность измерений; невозможно использовать более двух измерений при разных длинах волн, что ограничивает возможный диапазон измерений.
Автором предложен новый метод (Глава 4), основанный на использовании целочисленной арифметики, позволяющий на порядок расширить динамический диапазон измерений.