[发明专利]用于双频激光干涉仪的动态电子信号相位测量系统有效
申请号: | 201310002633.1 | 申请日: | 2013-01-05 |
公开(公告)号: | CN103063128A | 公开(公告)日: | 2013-04-24 |
发明(设计)人: | 张弘元;李岩;尉昊赟;任利兵;吴学健 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G01B7/30 | 分类号: | G01B7/30;G01B7/04;G01R25/00 |
代理公司: | 西安智大知识产权代理事务所 61215 | 代理人: | 贾玉健 |
地址: | 100084 北京市海淀区1*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 双频 激光 干涉仪 动态 电子 信号 相位 测量 系统 | ||
1.用于双频激光干涉仪的动态电子信号相位测量系统,其特征在于,包括:
用于接收参考信号和测量信号的RS485接收器(1);
用于接收脉冲提取单元(4)输出的两组脉冲信号并将脉冲之间的时间间隔转化为数字量的脉冲间隔测量单元(6);
接RS485接收器(1)和脉冲间隔测量单元(6)的现场可编程门阵列(FPGA)器件,所述现场可编程门阵列(FPGA)器件包括用于实时计算所述参考信号和测量信号单位时间内通过本逻辑单元的脉冲个数的差值整周期计数单元(2)、用于将输入的周期性参考信号和测量信号转换为两组脉冲信号的脉冲提取单元(4)、接收脉冲间隔测量单元(6)测量结果的相位测量控制单元(3)以及用于将差值整周期计数单元(2)和相位测量控制单元(3)测量结果发送至测量计算模块(7)的I/O控制单元(5);
用于在Windows操作系统下计算参考信号和测量信号的相位差,然后计算并显示出待测目标的移动距离的测量计算模块(7)。
2.根据权利要求1所述的用于双频激光干涉仪的动态电子信号相位测量系统,其特征在于,所述RS485接收器(1)、脉冲间隔测量单元(6)和现场可编程门阵列(FPGA)器件集成为双频激光干涉仪动态测量相位卡。
3.根据权利要求1所述的用于双频激光干涉仪的动态电子信号相位测量系统,其特征在于,所述参考信号和测量信号是以差分形式输入的方波信号,在RS485接收器(1)中被转换为标准TTL电平的单端信号。
4.根据权利要求1所述的用于双频激光干涉仪的动态电子信号相位测量系统,其特征在于,所述相位测量控制单元(3)向脉冲间隔测量单元(6)提供时钟信号和控制指令,接收脉冲间隔测量单元(6)的反馈信号,根据反馈信号启动脉冲提取单元(4),最终接收脉冲间隔测量单元(6)的测量结果。
5.根据权利要求1所述的用于双频激光干涉仪的动态电子信号相位测量系统,其特征在于,所述脉冲提取单元(4)是以测量信号上升沿到来时刻作为采样时刻,将输入的周期性参考信号和测量信号转换为两组脉冲信号:第一组脉冲信号携带采样时刻参考信号和测量信号相邻上升沿的时间间隔信息;第二组脉冲信号携带参考信号周期值的信息。
6.根据权利要求1所述的用于双频激光干涉仪的动态电子信号相位测量系统,其特征在于,所述测量计算模块(7)根据通用串行总线协议,接收差值整周期计数单元(2)和相位测量控制单元(3)的测量结果。
7.根据权利要求1所述的用于双频激光干涉仪的动态电子信号相位测量系统,其特征在于,所述测量计算模块(7)包括用于录入数据的数据录入单元。
8.根据权利要求1或7所述的用于双频激光干涉仪的动态电子信号相位测量系统,其特征在于,所述测量计算模块(7)包括用于数据管理的数据管理单元。
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