基于矩形諧振腔的光學(xué)等傾干涉原理，設(shè)計(jì)了一種新型的二維微位移傳感器系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)電耦合器件（ CCD） 技術(shù)對(duì)等傾干涉產(chǎn)生的周期性干涉條紋進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，然后將電信號(hào)導(dǎo)入信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行采集與存儲(chǔ)，最后由串行通信發(fā)送至計(jì)算機(jī)，在LabVIEW 平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，系統(tǒng)測(cè)量精度可以達(dá)到1 μm～ 0．1 μm．該系統(tǒng)采用矩形腔等傾干涉和F－P 干涉相結(jié)合的方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，且能夠同時(shí)對(duì)二維微位移進(jìn)行精確測(cè)量，可以應(yīng)用于水利工程檢測(cè)維護(hù)，大型建筑安全監(jiān)測(cè)、精密加工中的實(shí)時(shí)控制等很多方面。

　　科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展一般都是以測(cè)量技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)的，高精度的位移測(cè)量系統(tǒng)是機(jī)械儀表、工具、兵器、宇航等產(chǎn)業(yè)獲得對(duì)位移的精密檢測(cè)與控制的基礎(chǔ)，也是上述產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品及技術(shù)不斷進(jìn)步的制約因素。近年來(lái)，傳感器技術(shù)飛速發(fā)展，對(duì)于微位移或微角位移進(jìn)行測(cè)量的傳感器的研究已成為國(guó)內(nèi)外研究的重要方向和主要課題。傳統(tǒng)的基于壓電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光纖原理等物理規(guī)律的傳感測(cè)量技術(shù)已經(jīng)頗為成熟，但也存在一些不足，此類傳感測(cè)量技術(shù)一般都是一維的位移測(cè)量，且測(cè)量精度不是很高。利用光纖干涉儀測(cè)量位移，具有測(cè)量精度高的特點(diǎn)，也是近年來(lái)應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的基于光強(qiáng)的F－P 傳感器，由于腔長(zhǎng)與光強(qiáng)之間是高階非線性的關(guān)系而難以處理，且僅能運(yùn)用于一維光學(xué)測(cè)量。在二維（ 角） 位移傳感方面，依據(jù)光纖技術(shù)、應(yīng)變?cè)?、二維磁效應(yīng)、差動(dòng)電感式及各類光電式傳感器研究方面，已有一定的技術(shù)基礎(chǔ)與經(jīng)驗(yàn)積累，給出了一種基于應(yīng)變方式進(jìn)行二維微位移（ 納米級(jí)） 測(cè)量的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種基于線陣CCD 的微小角位移傳感器。但測(cè)量精度，操作難易度，以及成本方面也是參差不齊。

　　本論文研究的系統(tǒng)可分為4 個(gè)部分，如圖1 所示。

　　第1 部分，等傾干涉裝置，主要由矩形腔內(nèi)的等傾干涉和F－P 兩組干涉組成，是通過(guò)被測(cè)物體的移動(dòng)進(jìn)而產(chǎn)生干涉條紋的移動(dòng)作為光信號(hào)。

　　第2 部分，CCD 光電轉(zhuǎn)化裝置，該部分包括兩個(gè)CCD 和CCD 的驅(qū)動(dòng)電路，兩個(gè)CCD 分別接收又兩組干涉條紋產(chǎn)生的光信號(hào)，然后將它接受到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。

　　第3 部分，單片機(jī)部分，包括信號(hào)處理電路和串行通信電路，主要對(duì)接收到的電信號(hào)進(jìn)行處理，它控制X，Y 方向的信號(hào)采集并進(jìn)行預(yù)處理，然后將信號(hào)通過(guò)串口送到PC 機(jī)。

　　第4 部分，測(cè)量結(jié)果的顯示部分，這主要通過(guò)LabVIEW 平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)顯示X 軸和Y 軸方向上的位移，顯示結(jié)果為位移－時(shí)間曲線。