[实用新型]迈克尔逊干涉仪控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置的控制设备，尤其是涉及一种可有效提高光波波长测量精度和测量效率的迈克尔逊干涉仪控制装置。

背景技术

迈克尔逊干涉仪通常用于做光波波长、折射率、厚度以及同心圆干涉条纹的测量等。

当使用迈克尔逊干涉仪测量干涉条纹时，需要对穿过视场的数百个干涉条纹进行计数。传统的方法是通过人工计算数百个干涉条纹，这种计数方法的缺点：（1）眼睛疲劳。（2）稳定度不高（干涉条纹稍有一些晃动，就无法计数）。（3）容易出错。为了提高了测量的准确性，通常采取多次测量的方法，但是该方法很难提高测量的精度。

为此，国内外许多学者研究设计自动计数的各种装置，例如中国矿业大学张学龙等人曾设计用计数器来实现自动计数的装置，其主要原理是通过光电转换电路将光信号转变到模拟信号再到数字信号，最终信号馈入计数器中。但是这种系统的缺陷为抗干扰能力弱，一旦外界发生扰动，导致视场干涉条纹晃动，会影响计数的准确性。

针对上述方法的不足，本文根据单片机以及数据采集等系列资料，介绍一种在线迈克尔逊干涉仪系统，它是通过单片机语言和其他高级语言来编程实现计算机与单片机的通讯。由单片机通过减速电机来执行机械机构，完成进退旋钮的转动，达到代替人的手工操作。由光敏元件来检测激光干涉条纹的明暗纹的变化的数目，并由单片机传回计算机进行显示，另外，股轮圈数也通过光电传感器电路传至单片机并送到计算机显示。而计算机也能对单片机进行控制，实现双向通信功能。在整个测量过程中避免了由于人为和外界因素造成的随机误差，而且能在短时间内得出精确结果，是一种方便快捷的测量工具。也可用于演示测量波长的测量。

中国专利授权公开号CN101520439A，授权公开日2009年9月2日公开了一种探伤仪控制装置，主要由Y形支架，及通过螺丝连接在Y形支架前端的控制辊构成，其创新点在于：所述控制辊两端分别连接有微型轴承，所述微型轴承嵌在支架外端螺丝的轴承孔内，为了使控制辊与支架能同轴连接，螺丝分内层面和外层面，所述外层面为A、B、C三层圆盘阶梯形状，内层面为工艺孔和轴承内嵌孔构成，所述工艺孔和轴承内嵌孔相通。该发明是一种探伤仪的控制装置，具有保证了控制辊的同轴和同心度，提高了对钢球的检测精度，所述防滑装置大大降低了控制杠杆探伤过程中出现打滑的几率，保证检测效果的稳定。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术中的人们读取干涉条纹数的不足，提供了一种可有效提高光波波长测量精度和测量效率的迈克尔逊干涉仪控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种迈克尔逊干涉仪控制装置，所述迈克尔逊干涉仪设于机架上，包括光电传感器电路、控制器、电机、显示器、设于迈克尔逊干涉仪的鼓轮上的铜片、设置在靠近鼓轮的机架上的与铜片相对应的鼓轮转动量检测电路；所述控制器分别与光电传感器电路、鼓轮转动量检测电路、电机和显示器电连接；电机与鼓轮相连接，所述光电传感器电路设于靠近迈克尔逊干涉仪的观测屏的机架上；所述电机为直流减速电机。

本实用新型的迈克尔逊干涉仪控制装置通过减速电机来带动鼓轮的转动操作，代替了人的手工操作。由光电传感器电路的光敏元件来感应激光干涉条纹的明暗纹的变化，并由控制器内的软件计算干涉条纹数，并由鼓轮转动量检测电路检测鼓轮转动的圈数，并由控制器内的软件计算鼓轮转动量，控制器根据干涉条纹数和鼓轮转动量计算得出光波波长，并在显示器中将干涉条纹数、鼓轮转动量和光波波长显示出来。

测量过程中避免了人为和外界因素造成的随机误差，并且能够在短时间内得出精确测量结果，提高了测量效率。

本实用新型的迈克尔逊干涉仪控制装置实现了干涉条纹和鼓轮转动量的自动计算，不仅大大减轻了测量者的负担，而且提高了测量数据的精确度，提高了工作效率；并且操作方便，结构简单实用。

作为优选，所述光电传感器电路包括依次连接的光检测电路、放大电路和整形电路。

作为优选，所述光检测电路包括光敏电阻、运算放大器和若干个电阻。

作为优选，所述鼓轮转动量检测电路包括铜片感应电路和震荡电路。

作为优选，所述铜片感应电路包括三极管、反射式光电开关、若干个电阻和若干个电容。 

作为优选，还包括设于机架上的摄像头（6），所述摄像头与控制器电连接。

一种迈克尔逊干涉仪控制装置的控制方法，包括如下步骤：

（5-1）预先在控制器内设置需要检测的干涉条纹总数M；打开控制器的电源，控制器控制电机、显示器、鼓轮转动量检测电路和光电传感器电路开始工作；