位移测量概述

随着智能制造技术的不断深入，位移测量已成为生产过程中越来越重要的一部分。一般来说，设备的检测精度应达到加工精度的3倍以上，如3倍μm检测精度至少为1μm因此，位移测量系统已成为智能制造设备的关键部件之一。

目前常用的位移测量系统有光栅、容栅、磁栅、激光干涉仪等，其中激光干涉仪精度最高，是微纳位移测量的最佳选择。激光干涉仪可分为单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。

光纤双频激光干涉仪的原理和特点

光纤双频激光干涉仪基于激光多普勒原理，采用双频激光外差干涉技术和光纤传输技术，可测量位移、振动、速度、加速度、变形等物理量。

光纤双频激光干涉仪具有双频激光干涉仪和光纤激光干涉仪的特点：

采用交流放大器，更稳定，抗环境干扰能力更强；采用高倍电子细分，可达纳米分辨率；采用光纤传输，安装调整更方便，多轴同步测量更容易实现；最大测量速度可达5m/s；具备网口、USB口及ABZ正交编码等输出。

光纤双频激光干涉仪系统构成

光纤双频激光干涉仪通常由控制器、光纤、干涉仪、被测镜、上位机软件等部件组成，

控制器

控制器负责产生波长和能量稳定的双频激光，并通过光纤传输到干涉仪；收集从干涉仪返回的带位移信息的干涉光信号，然后进行光电转换和信号处理。由于光纤传输，控制器可以放置在远离测量区域的地方，既不占用空间，又能有效降低加热对测量精度的影响。

网口和控制器USB将位移测量结果传输到上位机，为客户提供测量和校准。此外，还可以提供控制器ABZ将正交编码信号输出到运动控制器，实现运动反馈控制。

干涉仪

干涉仪负责将被测对象的位移信号转换为干涉条纹。根据被测对象的物理量和自由度，可以使用不同类型的干涉仪。

被测镜

被测镜是指根据不同的干扰器与特殊的被测镜匹配，安装在被测对象上的反射镜，包括两种类型的平面反射镜和棱镜反射镜。探针干可以直接测量任何表面，而无需反射镜，以实现真正的非接触测量。

上位机软件

位移数据根据国家标准进行分析、计算和显示。软件输出的结果可以为机床、精密运动台和精密导轨提供校准依据。

上位机软件可自动补偿余弦误差，消除干涉仪光路安装不良造成的误差。该软件可与单轴干涉仪和三轴干涉仪兼容。

精确位移测量正在蓬勃发展。从技术指标来看，其精度已从微米级转向纳米级；从市场需求来看，实验室已进入亚微米和纳米级需求阶段，但行业仍处于微米级需求阶段；在产品方面，磁栅、容栅、光栅、单频干涉仪、双频激光干涉仪、光纤干涉仪等。