Разработка аппаратного и программного обеспечения бесконтактного измерителя линейных перемещений и вибраций на основе многополюсного рефлектометра

Описаны преимущества и недостатки подхода к измерению параметров вибраций с помощью контактных датчиков, т. е. датчиков, имеющих механическую связь с исследуемым объектом. Проведен анализ существующих бесконтактных методов измерения: ультразвуковых, радиоволновых и оптических. Описан принцип действия бесконтактного радиоволнового измерителя перемещения на основе классического многополюсного рефлектометра. Предложен новый бесконтактный способ измерения перемещения объекта, основанный на применении многополюсного рефлектометра с прямым понижением частоты. Приведена схема данного измерителя и его основные уравнения. Обсуждаются преимущества предлагаемой схемы измерения. Разработан оптимальный статистический алгоритм измерения перемещения зондируемой поверхности, который заключается в оптимальной обработке сигналов блока понижения частоты по методу максимального правдоподобия. Предлагаемая схема измерения в совокупности с разработанным оптимальным алгоритмом обработки информации позволяют создать относительно недорогой и высокоточный измеритель перемещения и параметров вибрации, способный измерять координаты исследуемого объекта с большим многообразием форм и материалов с точностью до 0,01 мм и работать в условиях отсутствия или плохой оптической видимости и высоких температур. Проведенное моделирование работы измерителя подтвердило сделанные теоретические выводы.