一种时间关联计算重力仪及测量方法_4

文档序号:9431273阅读:来源:国知局
反射光束,将 第一分束器5分光得到的透射光束舍弃,将第一分束器5分光得到的反射光束沿竖直向上 方向入射至应力传感器6,应力传感器6上设置有透光通孔,将第一分束器5分光得到的沿 竖直向上方向传输的反射光束透过,入射到待下落棱镜7上,应力传感器6放置于待下落棱 镜7的正下方,经过应力传感器6竖直向上传播的光束在待下落棱镜7中发生回射,沿竖直 向下方向传播,再次入射至应力传感器6,应力传感器6将在待下落棱镜7中发生回射的光 束经过应力传感器6入射到参考棱镜8上,参考棱镜8放置于第一分束器5的下方偏右,参 考棱镜8和下落棱镜一样用于回射光束,将入射到参考棱镜8上的光束平行回射;
[0067] (3)经参考棱镜8回射后的回射光束照射到第二分束器9上,第二分束器9将入 射的回射光束分成两路分别是透射光束和反射光束,将第二分束器9分光得到的透射光束 舍弃,将第二分束器9分光得到的反射光束反射到CCD10上,形成第一信号送至符合测量逻 辑模块11的符合测量逻辑单元,符合测量逻辑模块11的符合测量逻辑单元记录该第一信 号;
[0068] (4)符合测量逻辑模块11的符合测量逻辑单元将储存的光场调制矩阵信号和记 录的第一信号,进行时间符合测量逻辑计算,具体为通过设定一个时间阔值,如果光场调制 矩阵信号和记录的第一信号差大于或等于该阔值,就计数,如果小于该阔值,就舍弃不计 数,得到一个时间关联计数结果; W例 妨调整延时器12的延时,并且将该延时结果发送到计算单元,返回步骤(1)、似 和(3),符合测量逻辑单元将储存的新的光场调制矩阵信号和记录的新的第一信号,再次进 行时间符合测量逻辑计算,得到一个新的时间关联计数结果,同时将新的时间关联计数结 果发送至计算单元;
[0070] (6)重复步骤5N次,计算单元将接收到的N对延时和对应的时间关联计数结果描 绘成第一关联结果曲线,其中横坐标为记录的N个延时器12的延时时间,纵坐标为N个时 间关联计数结果,将每个延时器12记录的N个延时所对应的N个时间关联计数结果连接成 一条曲线,寻找第一关联结果峰值所对应的延时器12延时Ti,并记录该延时Ti;
[0071] (7)控制待下落棱镜7开始做自由落体运动,同时原子钟13记录控制待下落棱镜 7下落的初位置时刻ti,待下落棱镜7沿竖直向下下落到应力传感器6,应力传感器6将信 号传递到原子钟13,同时原子钟13记录下末位置时刻t2; 阳0巧 做待下落棱镜7自由下落到末位置处后,重新开始步骤(1)和似,经参考棱镜8 回射后的回射光束照射到第二分束器9上,第二分束器9将入射的回射光束分光成两路分 别是透射光束和反射光束,将第二分束器9分光后的透射光束舍弃,将第二分束器9分光后 的反射光束反射到CCD10上,形成第二信号,符合测量逻辑模块11的符合测量逻辑单元记 录该第二信号;
[0073] (9)符合测量逻辑模块11的符合测量逻辑单元将储存的光场调制矩阵信号和记 录的第二信号,进行时间符合测量逻辑计算,得到一个时间关联计数结果,同时将延时器12 延时和对应的时间关联计数结果发送至计算单元;
[0074] (10)调整延时器12的延时,返回步骤做,符合测量逻辑单元将储存的新的光场 调制矩阵信号和记录的新的第二信号,再次进行时间符合测量逻辑计算,得到一个新的时 间关联计数结果,同时将延时器12延时和对应的新的时间关联计数结果发送至计算单元; [00巧](11)多次调整延时器12的延时,并且将该N个延时结果发送到计算单元,重复 步骤10N次,符合测量逻辑单元将储存的N个新的光场调制矩阵信号和记录的N个新的第 二信号,多次进行时间符合测量逻辑计算,得到N个新的时间关联计数结果,同时将该N个 新的时间关联计数结果发送至计算单元;计算单元将接收到的N对延时和对应的时间关联 计数结果绘成第二关联结果曲线,寻找第二关联结果峰值所对应的延时12,并记录该延时 T2;
[0076](。)计算单元将步骤(6)和步骤(11)记录的I1和I2做差计算得到延时差AI=12-I1,步骤(7)记录的ti和12做差计算得到待下落棱镜7下落时间差At=t2-ti, 根据该延时差AT和待下落棱镜7下落时间差At,解算出重力加速度沿=式中c 为真空中光速。
[0077] 所述的一种时间关联计算重力仪及测量方法,主要用于重力加速度g的测量,主 要部件为数字微镜阵列DMD2、应力传感器6和原子钟13,其中数字微镜阵列DMD2用于产生 调制光场,应力传感器6 -方面用于支撑待下落棱镜7, 一方面用于应力传感,当待下落棱 镜7下落到应力传感器6上时,应力传感器6将应力信号转化为电信号,直接控制原子钟13 计时,原子钟13用于记录开始下落时间和下落到应力传感器6上的时间,本发明是基于时 间关联,需要用到延时器9控制时间延时。
[0078] 在此,需要说明的是,本说明书中未详细描述的内容,是本领域技术人员通过本说 明书中的描述W及现有技术能够实现的,因此,不做寶述。
[0079] W上所述仅为本发明的优选实施例,并非用来限制本发明的保护范围。对于本领 域的技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,可W对本发明做出若干的修改和替换, 所有运些修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种时间关联计算重力仪,其特征在于:包括:光源(I)、数字微镜阵列DMD⑵、透镜 (3)、控制器(4)、第一分束器(5)、应力传感器(6)、待下落棱镜(7)、参考棱镜(8)、第二分 束器(9)、CCD(IO)、符合测量逻辑模块(11)、延时器(12)、原子钟(13);符合测量逻辑模块 (11)包括符合测量逻辑单元和计算单元; 数字微镜阵列DMD(2)包括多个微镜阵列,光源(1)水平照射在数字微镜阵列DMD(2) 的多个微镜阵列上,控制器(4)产生光场调制矩阵信号,一路输出将光场调制矩阵信号发 送到延时器(12),调整延时器(12)延时,经延时器(12)延时后将光场调制矩阵信号存至符 合测量逻辑模块(11)的符合测量逻辑单元,另一路输出将该光场调制矩阵信号加载到数 字微镜阵列DMD⑵上,控制多个微镜阵列发生不同角度的偏转,微镜阵列反射光源⑴照 射的光束形成调制光场,将该调制光场入射至透镜(3),数字微镜阵列DMD (2)放置于透镜 (3)的焦平面上,经透镜(3)的调制光场变成平行光束,照射到第一分束器(5)上; 第一分束器(5)将入射的平行光束分光成两路分别是透射光束和反射光束,将第一分 束器(5)分光得到的透射光束舍弃,将第一分束器(5)分光得到的反射光束沿竖直向上方 向入射至应力传感器(6),应力传感器(6)上设置有透光通孔,将第一分束器(5)分光得到 的沿竖直向上方向传输的反射光束透过,入射到待下落棱镜(7)上,应力传感器(6)放置于 待下落棱镜(7)的正下方,经过应力传感器(6)竖直向上传播的光束在待下落棱镜(7)中 发生回射,沿竖直向下方向传播,再次入射至应力传感器(6),应力传感器(6)将在待下落 棱镜(7)中发生回射的光束经过应力传感器(6)入射到参考棱镜(8)上,参考棱镜(8)放 置于第一分束器(5)的下方偏右,参考棱镜(8)和下落棱镜一样用于回射光束,将入射到参 考棱镜⑶上的光束平行回射,参考棱镜⑶回射后的回射光束照射到第二分束器(9)上, 第二分束器(9)将入射的回射光束分光成两路分别是透射光束和反射光束,将第二分束器 (9)分光得到的透射光束舍弃,将第二分束器(9)分光得到的反射光束反射到CCD(IO)上, 形成第一信号送至符合测量逻辑模块(11)的符合测量逻辑单元,符合测量逻辑模块(11) 的符合测量逻辑单元记录该第一信号; 符合测量逻辑模块(11)的符合测量逻辑单元,将储存的光场调制矩阵信号和记录的 第一信号,进行时间符合测量逻辑计算,具体为通过设定一个时间阈值,如果光场调制矩阵 信号和记录的第一信号差大于或等于该阈值,就计数,如果小于该阈值,就舍弃不计数,得 到一个时间关联计数结果; 多次调整延时器(12)的延时,并且将该多个延时结果发送到计算单元,符合测量逻辑 单元将储存的多个新的光场调制矩阵信号和记录的多个新的第一信号,多次进行时间符合 测量逻辑计算,得到多个新的时间关联计数结果,同时将该多个新的时间关联计数结果发 送至计算单元; 计算单元将接收到的多对延时器(12)延时和对应的时间关联计数结果,绘成第一关 联结果曲线,其中横坐标为记录的多个延时器(12)的延时时间,纵坐标为多个时间关联计 数结果,将每个延时器(12)记录的多个延时所对应的多个时间关联计数结果连接成一条 曲线,寻找第一关联结果峰值所对应的延时器(12)延时T 1,并记录该延时τ1; 控制待下落棱镜(7)开始做自由落体运动,同时原子钟(13)记录控制待下落棱镜(7) 下落的初位置时刻h,待下落棱镜(7)沿竖直向下下落到应力传感器(6),应力传感器(6) 将信号传递到原子钟(13),同时原子钟(13)记录下末位置时刻t 2; 待下落棱镜(
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1