利用數(shù)字散斑照相術(shù)測量面內(nèi)微小位移的研究.pdf

1、在工程測試和材料力學(xué)檢測中，常常要測量物體的面內(nèi)微小位移，例如楊氏模量的測量、線脹系數(shù)的測定等。這些參數(shù)在工程技術(shù)和科學(xué)研究中有重要的意義，測量的方法通常有全息法、散斑干涉法、光杠桿法等。全息法和散斑干涉法光路復(fù)雜，對環(huán)境的要求很高。光杠桿法中望遠鏡的調(diào)節(jié)費時而且麻煩，還不利于動態(tài)測量。數(shù)字散斑照相術(shù)與全息法和散斑干涉法相比，該技術(shù)不需要參考光，光路大大簡化，但精度略低。與光杠桿法相比，操作簡單而且可用于動態(tài)測量，速度更快，精度更高。<

2、br>　　本課題研究的是利用基于MATLAB的數(shù)字散斑照相術(shù)測量面內(nèi)微小位移，主要研究工作包括：
　　1、對國內(nèi)外散斑照相術(shù)的研究狀況和散斑照相術(shù)的原理進行詳細的介紹，提出系統(tǒng)的設(shè)計方案：采用面陣CCD記錄散斑圖，利用MATLAB軟件對采集的散斑圖進行處理，提取條紋中心線并得到條紋周期，再通過計算得到位移。
　　2、按照設(shè)計方案搭建測量的光路，在MATLAB中完成對實測散斑圖條紋間距的提取。
　　3、設(shè)計測試平臺，利用

3、帶有螺旋測微器的光具座精確控制被測物體的實際位移，通過實驗測出系統(tǒng)在不同位移下的多組有效數(shù)據(jù)，將測量結(jié)果與實際位移量對比分析，得出系統(tǒng)的測量精度與測量范圍。
　　4、將該系統(tǒng)應(yīng)用于楊氏模量的測量。
　　經(jīng)過實驗測試，本系統(tǒng)實現(xiàn)了面內(nèi)微小位移的精確測量，具有良好的穩(wěn)定性和測量精度。該系統(tǒng)的測量誤差在4.5％以下，測量范圍為0.05mm~0.3mm，可以滿足一般的力學(xué)實驗和工程檢測的要求用于微小位移的測量。與其它測量手段相比，該