工件表面形貌精密测量装置及测量方法

摘要

本发明提供的是一种基于工件表面形貌精密测量装置及测量方法。激光器出射光经过光栅后产生多级衍射光，将其±1级衍射光斑经过聚焦透镜耦合入两根光纤之中，在光纤的出射端形成两个相干点光源；两个光纤点光源发出的光束具有相同的光强，从而获得高对比度的干涉条纹，投射在工件上；当压电陶瓷带动光栅做正弦振动时，耦合入两根光纤中的±1级衍射光斑的位置不变而出射端两个光纤点光源产生的干涉条纹相位相应发生周期性变化；由高速CCD图像传感器采集工件表面的干涉条纹图像，用正弦相位算法精确的测量出干涉条纹图像的相位变化。本发明可以克服光源光强和波长的波动对物体表面轮廓精密测量的影响，并实现大量程、高精度、非接触测量的特点。

主权项

1、一种工件表面形貌精密测量装置，其组成包括激光器(1)、光栅(2)、压电陶瓷(3)、信号发生器(4)、聚焦透镜(5)、光纤连接器(6)、光纤(7)、CCD探测器(9)和计算机(10)，其特征是：激光器(1)位于光栅(2)前，压电陶瓷(3)安装在光栅(2)一侧，信号发生器(4)通过导线与压电陶瓷(3)相连，两个聚焦透镜(5)位于光栅(2)后，激光器出射光经过光栅后产生多级衍射光，将其±1级衍射光斑经过聚焦透镜耦合入两根光纤(7)中，光纤(7)的出射端形成两个相干点光源投射到被测物(8)上，CCD探测器(9)采集工件表面的图像并输入计算机(10)。