一種便攜式激光多普勒測速系統(tǒng)的研究.pdf

1、一種便攜式激光多普勒測速系統(tǒng)的研究OpticalSystemDesignofaPortableLaserDopplerVelocimeter學科專業(yè)：光學工程研究生：宮仁敏指導教師：謝洪波副教授天津大學精密儀器與光電子學院二零一零年六月一奄一苓牛六月l“，A摘要多普勒測速技術是通過檢測流體中運動微粒散射光的多普勒頻率，并根度和多普勒頻率之間的線性關系，來獲得流體速度信息。其空間分辨率米量級，表征流速的多普勒信號以光為載波，測量動態(tài)響應快

2、。作為一測量技術，它可用于高溫、有毒、有腐蝕性等流體的速度測量，并且對擾。測量工業(yè)生產中固定污染源排放的煙塵流速，本課題研究了一種基于雙的便攜式激光多普勒測速系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由光學系統(tǒng)以及信號采集與組成。系統(tǒng)的作用是將流體的速度信息調制到光信號中，并實現光電轉換。利準直激光器作為光源，消偏振分光棱鏡、等腰直角棱鏡以及聚焦透鏡實束的分束、聚焦，形成干涉條紋。待測煙塵微粒穿過干涉條紋時發(fā)出的散射光，經接收透鏡、針孔光闌后聚焦到雪崩光電二極管

3、(APD)上，實現對多普勒光信號的探測。信號采集與處理系統(tǒng)由信號調理電路、模數(～D)轉換電路、中央處理單元、數據存儲單元以及各種接口電路組成。APD輸出的信號先經信號調理電路進行放大、濾波，再經A／D轉換電路轉變?yōu)閿底中盘?。TI公司的C6000系列DSP作為中央處理單元，對來自A／D轉換電路的信號進行快速傅里葉變換，獲得多普勒頻率。根據多普勒頻率與流體速度的線性關系計算出流體的速度。最后，搭建了實驗裝置，進行了初步的實驗研究，實驗證明