表面粗糙度对机械产品的使用性和可靠性有重要影响。为了实现远距离测量零件表面粗糙度，采用基于激光多普勒效应的电子直接调制激光的相干法进行了表面粗糙度测量。应用激光多普勒效应克服了工作距离的影响；使用电子直接调制提高了测量速率，降低了成本；采用相干法实现了交流锁相放大，有效控制了系统噪声。经过测量过程的统计误差控制、标定和比较可知，所设计的系统测量不确定度可达1‰。结果表明，该技术具有远距离测量且精度高的特点，对表面粗糙度的测量具有一定的指导意义。
激光技术 表面粗糙度 直接调制 不确定度 laser technique surface roughness direct modulation uncertainty
山东理工大学仪器科学与技术系, 山东 淄博 255049
表面轮廓的测量可以评定零件表面的光滑程度，为了实现高精度测量，提出了应用电子直接调制激光束的频率和外差相干的方法对表面轮廓进行测量。采用差动多普勒的测量原理，实现数字测量及光路补偿；电子直接调制激光束频率的技术减小了系统体积，降低了成本；光纤传输提高了抗干扰的能力；测量信号的跟踪放大，提高了分辨率。通过电路调试并对产生误差的项进行分析补偿。实验表明，该技术的测量不确定度小于0.1%。
测量 激光技术 直接调制 外差相干法 表面轮廓 激光与光电子学进展
2016, 53(1): 011201
