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本文结合浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室创新基金项目——“宽频带高精度角振动校准装置的研究”,对微幅角振动幅相激光干涉测量系统进行了研究,实现对频率高至10OOHz、角加速度幅值高达1500rad/s2、角位移最大为2°的微幅角振动进行幅值和相位的测量。第一章阐述了本文的研究背景和意义。首先分析了角振动传感器的概念及校准装置的工作原理;然后介绍了国内外角振动校准装置及角振动激光测量方法的研究现状;最后提出了本文的研究目的和研究内容。第二章阐述了微幅角振动幅相激光干涉测量系统的总体设计方案。首先研究了激光干涉法测量角振动及正弦逼近法测量角振动幅值和相位的原理和理论基础;然后介绍了设计的微幅角振动幅相激光干涉测量系统的总体结构;最后分析了系统中激光干涉仪和上位机软件的设计要素。第三章研究了微幅角振动幅相测量激光干涉仪的设计技术。首先对迈克尔逊干涉仪的光路进行了改进设计,确定本激光干涉仪的光路布局和光学元件,并完成元件的装卡设计;然后对光电转换电路进行设计,重点分析了信号转换、电源和信号放大电路的设计方法。第四章研究了微幅角振动幅相激光干涉测量系统的软件设计技术。首先结合系统要求,设计了软件的总体结构;然后结合软件的功能,设计了硬件控制、数据处理和校准三个模块,详细介绍了上下位机通讯、角振动信号求解等功能的工作流程和程序;最后对软件进行了仿真测试,分别研究了软件对纯正弦及非正弦型角振动波形的解算能力。第五章对微幅角振动幅相激光干涉测量系统进行了实验研究。在完成激光干涉仪和软件的调试工作后,结合条纹计数法和正弦逼近法,对角加速度传感器和圆光栅位移传感器进行了幅频特性和相频特性的研究,通过数据比对、结果分析,评估系统的测量性能和测量不确定度。第六章总结了全文的研究成果,并对后续的研究工作进行了展望。