Анализ методов обработки сигнала лазерного доплеровского виброметра

• Автор: Васильев, Александр Федорович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЕЛАВА 1. ОЦЕНКА АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЙ
ВИБРИРУЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
1Л. Построение модели сигнала лазерного доплеровского виброметра и методы исследования
1Л Л. Интерференция оптических полей на
чувствительной площадке фотодетектора
1Л .2. Детектирование сигнала лазерного доплеровского
виброметра
1.2. Лазерный доплеровский виброметр с изменением
начальной фазы сигнала
1.2.1. Математическая модель работы виброметра
1.2.2. Работа ЛДВ при изменении начальной фазы сигнала за М циклов
1.3. Оценка амплитуды вибрации методом максимального правдоподобия
1.4. Статистическое моделирование методов обработки
сигнала лазерного доплеровского виброметра
1.5. Модель помех в сигнале лазерного доплеровского 51 виброметра
1.6. Результаты статистической обработки модельного сигнала

ГЛАВА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАКОНА ДВИЖЕНИЯ
ВИБРИРУЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
2.1. Метод вычисления обратной функции
2.2. Восстановление закона вибрации по корням сигнала ЛДВ
2.2.1. Оценка погрешности метода
2.3. Восстановление параметров вибрации на основе алгоритма управляемого фазового сдвига

2.4. Оценка точности восстановления закона движения методом максимального правдоподобия
2.5. Численное моделирование методов восстановления закона движения
2.5.1. Метод обратной функции
2.5.2 Метод корней
2.5.3. Алгоритм управляемого фазового сдвига
2.6. Результаты численного моделирования
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЯ
ВИБРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ
3.1. Конструкция ЛДВ
3.1.1 Оптическая схема макета
3.1.2. Усилитель-корректор фотоприемника
3.1.3. Имитатор виброперемещений
3.1.4. Генератор функций
3.2. Результаты измерений
3.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Приложение 1. Преобразование соотношения для квазичастоты
Приложение 2. Получение выражения для дисперсии погрешности метода квазичастоты
Приложение 3. Определение потенциальной точности оценки параметров вибрации
Приложение 4. Электрические принципиальные схемы
Приложение 5 Влияние атмосферы на распространение лазерных сигналов

ВВЕДЕНИЕ.
Системы лазерной виброметрии и интерферометрии получили широкое распространение в научных исследованиях и на производстве. Они позволяют проводить измерения параметров вибраций поверхностей практически любых объектов, не внося искажений в происходящие процессы [1, 34-36]. Высокая чувствительность и точность интерференционных приборов, реализация принципа бесконтактного контроля исследуемых объектов определяет их основополагающую роль в современных технологиях [39-43]. Вместе с тем, следует отметить постоянный рост требований к точности проводимых измерений, необходимых для современных прецизионных приборов и технологических процессов [1, 3, 12, 17]. По мере роста запросов к качеству, развиваются требования к процедуре виброиспытаний изделий современной техники, и это вполне обосновано потребностями практики: по данным [60] в США до половины отказов радиоэлектронной аппаратуры происходит из-за неадекватно проведенных виброиспытаний. Возможности последних, однако, существенно сдерживаются весьма скромными функциональными возможностями серийно выпускаемой сегодня виброиспытател-ной аппаратуры и, в частности, средств виброизмерений. Поэтому проблема разработки новых методов и средств виброизмерений важна и актуальна.
Все многообразие известных способов измерения вибрации можно, правда несколько условно, поделить на две группы: требующие механического контакта чувствительного элемента первичного измерительного вибропреобразователя с объектом и бесконтактные. Для перспективных научных и технических приложений наибольший интерес представляют последние. К этой группе относятся методы индукционные, емкостные и оптические. Заметный недостаток индукционных и

Выход Вход
1. Генератор качающийся частоты.
2. Смеситель.
3. Усилитель-ограничитель.
4. Усредняющий счетчик.
5. Г енератор низкой частоты.
6. Фазовращатель
7. Передающая антенна.
8. Приемная антенна.
Рис. 1.4. Структурная схема ЧМ-высотомера с фазовращателем.