[发明专利]一种基于平晶扫描的环境光自适应激光测径装置

摘要

一种基于平晶扫描的环境光自适应激光测径装置，是一种采用平行平晶扫描方法解决激光束的自准直问题，同时对环境光进行自适应处理；利用边界检测算法来解决边界信号的采集和边界检测的实现，对信号的处理更为科学，采集的信号更灵敏、有效的激光测径装置。最后对实验数据采用刀口标定RBF拟合法对数据进行处理，实验精度极大提高，误差范围缩小在±2μm内。本发明在一般光学实验室条件下就能搭建，能够实现高精度测径，具有自准直、系统成本低，测量精度高、误差范围小等特点。

主权项

一种基于平晶扫描的环境光自适应激光测径装置包括激光器、平行平晶、斩光盘、扫描电机、接收物镜、光电信号接收和转换器件、边界检测和FPGA处理模块；所述的激光器是一种电激励式的红光半导体激光器；所述的平行平晶是一种表面粗糙度数值和平面度误差都极小的玻璃平面，它的作用主要是产生光波干涉条纹，测量直径范围为45‑150mm，有效长度为200mm，其置于激光器和斩光盘中间；所述的斩光盘置于激光光束束腰附近，通过扫面电机带动匀速旋转对激光束进行调制，用来模拟激光束扫描待测工件所产生的扫描信号；所述的接收物镜可使扫描光束经过透镜后衍射光斑半径大小为0.2mm左右；所述的光电信号接收和转换器件选用与接收物镜光敏面积匹配较好的硅光电二极管，将其放置于接收物镜的焦点处，它的主要作用是将光信号转换成为电流信号；刀口标定RBF拟合法可以实现误差的均方根分析，提高精度。