單頻的激光器它的一個(gè)根本弱點(diǎn)就是受環(huán)境影響嚴(yán)重，在測試環(huán)境惡劣，測量距離較長時(shí)，這一缺點(diǎn)十分突出。其原因在于它是一種直流測量系統(tǒng)，必然具有直流光平和電平零漂的弊端。激光干涉儀可動(dòng)反光鏡移動(dòng)時(shí)，光電接收器會(huì)輸出信號(hào)，如果信號(hào)超過了計(jì)數(shù)器的觸發(fā)電平則就會(huì)被記錄下來，而如果激光束強(qiáng)度發(fā)生變化，就有可能使光電信號(hào)低于計(jì)數(shù)器的觸發(fā)電平而使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，使激光器強(qiáng)度或干涉信號(hào)強(qiáng)度變化的主要原因是空氣湍流，機(jī)床油霧，切削屑對(duì)光束的影響，結(jié)果光束發(fā)生偏移或波面扭曲。這種無規(guī)則的變化較難通過觸發(fā)電平的自動(dòng)調(diào)整來補(bǔ)償，因而限制了單頻干涉儀的應(yīng)用范圍，只有設(shè)法用交流測量系統(tǒng)代替直流測量系統(tǒng)才能從根本上克服單頻激光干涉儀的這一弱點(diǎn)。
而雙頻激光干涉儀正好克服了這一弱點(diǎn)，它是在單頻激光干涉儀的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種外差式干涉儀。和單頻激光干涉儀一樣，雙頻激光干涉儀也是一種以波長作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被測長度進(jìn)行度量的儀器，所不同者，一方面是當(dāng)可動(dòng)棱鏡不動(dòng)時(shí)，前者的干涉信號(hào)是介于亮和暗之間的某個(gè)直流光平，而后者的干涉信號(hào)是一個(gè)頻率約為1.5MHz的交流信號(hào)；另一方面，當(dāng)可動(dòng)棱鏡移動(dòng)時(shí)，前者的干涉信號(hào)是在亮和暗之間緩慢變化的信號(hào)，而后者的干涉信號(hào)是使原有的交流信號(hào)頻率增加或減少了△f，結(jié)果依然是一個(gè)交流信號(hào)。因而對(duì)于雙頻激光干涉儀來說，可用放大倍數(shù)較大的交流放大器對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行放大，這樣，即使光強(qiáng)衰減90%，依然可以得到合適的電信號(hào)。由于這一特點(diǎn)，雙頻激光干涉儀可以在恒溫，恒濕，防震的計(jì)量室內(nèi)檢定量塊，量桿，刻尺和坐標(biāo)測量機(jī)等，也可以在普通車間內(nèi)為大型機(jī)床的刻度進(jìn)行標(biāo)定，既可以對(duì)幾十米的大量程進(jìn)行精密測量，也可以對(duì)手表零件等微小運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精密測量，既可以對(duì)幾何量如長度、角度．直線度、平行度、平面度、垂直度等進(jìn)行測量，也可以用于特殊場合，諸如半導(dǎo)體光刻技術(shù)的微定位和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上記錄槽間距的測量等等。
總之，雙頻激光干涉儀的優(yōu)越性主要有以下幾點(diǎn)：
1. 精度高 雙頻激光干涉儀以波長作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被測長度進(jìn)行度量的儀器。即使不做細(xì)分也可達(dá)到μm 量級(jí)，細(xì)分后更可達(dá)到n m量級(jí)。(安捷倫5530激光干涉儀線性精度能達(dá)到0.4PPM)
2. 應(yīng)用范圍廣 雙頻激光干涉儀除了可用于長度的精密測量外，測量角度、直線度、平面度、振動(dòng)距離及速度等等，還可以分光進(jìn)行多路測量。
3. 環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng) 即使光強(qiáng)衰減 90%，仍然可以得到有效的干涉信號(hào)。由于這一特點(diǎn)，雙頻激光干涉儀既可在恒溫、恒濕、防震的計(jì)量室內(nèi)檢定量塊、量桿、刻尺、微分校準(zhǔn)器和坐標(biāo)測量機(jī)，也可以在普通的車間內(nèi)為大型的機(jī)床的刻度進(jìn)行標(biāo)定。
激光干涉儀是精度高的線性位移測量儀器，其光波可以直接對(duì)米進(jìn)行定義，可溯源至國家標(biāo)準(zhǔn)。但是在使用中往往會(huì)出現(xiàn)檢測偏離值，偏離預(yù)估的情況，下面來介紹幾個(gè)引起激光干涉儀測量誤差的原因。
1、阿貝誤差
因測量光學(xué)鏡組的安裝高度不在被測設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軸上引起的測量誤差稱之為阿貝誤差。產(chǎn)生的原因是設(shè)備移動(dòng)時(shí)存在俯仰、扭擺差，因此光學(xué)鏡組與運(yùn)動(dòng)軸偏置距離越遠(yuǎn)，引起的阿貝誤差越大。
2、環(huán)境因素
環(huán)境補(bǔ)償單元能準(zhǔn)確采集空氣溫度、壓力、相對(duì)濕度信息，基于Edlen公式計(jì)算空氣折射率，以此對(duì)激光波長進(jìn)行補(bǔ)償。
同時(shí)環(huán)境補(bǔ)償單元中材料溫度探頭能實(shí)時(shí)高精度測量被測設(shè)備溫度，對(duì)其進(jìn)行溫度補(bǔ)償。但是往往因?yàn)椴僮魅藛T將材料溫度探頭放置在錯(cuò)誤的位置，致使采集的數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映被測物體溫度狀態(tài)，從而增大測量誤差。
正確方式：在線性測量中，需要開啟環(huán)境補(bǔ)償單元，并正確設(shè)置補(bǔ)償材料的種類，放置材料溫度探頭的位置。在高精度的測量中，需要給予環(huán)境補(bǔ)償單元以及被測物充分的恒溫時(shí)間。
3、余弦誤差
激光束路徑與被測軸之間存在的任何未準(zhǔn)直都會(huì)造成測得的距離和實(shí)際的運(yùn)動(dòng)距離之間有差異，此誤差被稱為余弦誤差。
當(dāng)激光測量系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)軸未準(zhǔn)直時(shí)，余弦誤差會(huì)使得測量的距離比實(shí)際距離要短。隨著未準(zhǔn)直角度的增加，誤差也跟著顯著增加
處理方法：若激光測量出現(xiàn)余弦誤差，則激光讀數(shù)將會(huì)小于原本應(yīng)有的數(shù)值。因此，通過“輕微”調(diào)整云臺(tái)的俯仰及偏轉(zhuǎn)旋鈕直到取得最大的激光讀數(shù)，將能消除軸上的余弦誤差。
4、死程誤差
死程誤差是在線性測量過程中與環(huán)境因素改變有關(guān)的誤差，在正常狀況下，死程誤差并不大，而且只會(huì)發(fā)生在定標(biāo)后以及測量過程中的環(huán)境改變。
處理方法：在設(shè)定定標(biāo)位置時(shí)，固定反射鏡和移動(dòng)鏡組應(yīng)盡量彼此鄰接，以此減小死程誤差。
5、鏡組的安裝細(xì)節(jié)
為了最小化振動(dòng)作用并加強(qiáng)測量穩(wěn)定性，鏡組應(yīng)牢靠固定到所需的測量點(diǎn)上；磁力表座應(yīng)直接吸住機(jī)床底座，避免吸裝在機(jī)床護(hù)罩或機(jī)床蓋等較薄弱的部分；確保吸裝的表面平坦且沒有雜質(zhì)。
449717568
