Phasenmessung ist eine sehr wichtige absolute Messmethode und eine wichtige Garantie für hochpräzise Messungen großer Abmessungen. Die Erhöhung der Laser-Modulationsfrequenz und die Verwendung leistungsstarker Geräte zur Realisierung einer Hochfrequenzabtastanalyse sind eine der effektivsten Methoden zur Verbesserung der Genauigkeit der phasenbasierten Laserentfernungsmessung. Da die maximale Abtastfrequenz leistungsstarker Geräte immer begrenzt ist, was die Erfüllung der Abtastanforderungen bei hoher Modulationsfrequenz erschwert, wurde die Machbarkeit der Unterabtastung für die Phasenmessung analysiert und bestätigt. Gleichzeitig wurde die Simulation der allphasigen Fourier-Spektralanalyse (all-phase Fast Fourier Transform, apFFT) durchgeführt, um die Phasendetektionsgenauigkeit zu verbessern. Auf dieser Grundlage wurde die Methode "Unterabtastung + apFFT" vorgeschlagen und ein Phasendetektionssystem für die laserbasierte Phasenentfernungsmessung aufgebaut. Bei einer Modulationsfrequenz von 201 MHz und einer Unterabtastfrequenz von 100 MHz liegt die Phasendetektionsgenauigkeit des Systems über ±0,04°, entsprechend einer Entfernungsgenauigkeit von ±0,08 mm. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die phasenbasierte Entfernungsmessmethode auf Basis von "Unterabtastung + apFFT" eine hohe Genauigkeit und starke Störfestigkeit aufweist und in der wissenschaftlichen Forschung und Ingenieuranwendungen von großer Bedeutung ist.

Phasenmessung;Unterabtastung;allphasige Spektralanalyse;hohe Genauigkeit;Phasendetektionssystem