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空气折射率是激光干涉测量长度技术的重要参数，尤其是大范围测量时，空气折射率的测量是影响整个测量精度的重要因素。本论文依托于浙江省自然科学基金项目（Y1110495），设计了基于DSP芯片TMS320F28335和ADLINK PCI-9820的基于合成波长检测的空气折射率测量信号处理系统。本文描述了基于合成波长检测的空气折射率测量原理，用两种方法实现了空气折射率的测量。一、用ADLINK PCI9820采集卡将信号全部采集并用软件进行周期计数，最后通过计算得到空气折射率；二、首先用两次基于填脉冲法的零相位检测求得合成波长，再测量两路干涉信号相位差实现空气折射率的测量。两种方法测得的空气折射率都与高精度传感器测得的空气折射率作比对。设计了基于VB语言的软件界面，实现对整个实验的操作、控制和对数据的显示和保存。对整个实验中环境参数的变化进行了监测。本次研究分别进行了以下实验：（1）零相位检测实验：分别以7000,1000,13000为采集点进行了相位检测，平均值分别为283388.8μm，285831.0μm，286533.2μm，标准差分别为0.25μm，0.43μnm，0.36μm；（2）合成波长实验：合成波长的平均值为137281.7μm，标准差为2.8μm；（3）XC-80智能传感器系统和高精度传感器系统校对实验：以XC-80智能传感器系统为参考，高精度传感器温度、湿度、大气压强和空气折射率的误差平均值分别为1.277℃，3.152%，1.202Pa，2.9×10-6；误差标准差分别为0.679℃，2.322%，0.153Pa，0.62×10-6；（4）环境监测实验：在407分钟内实验环境大气温度平均值为25.91℃，标准差为0.823℃；材料温度平均值为24.91℃，标准差为0.379℃；大气和材料温差平均值为1.01℃，标准差为0.474℃；空气压强平均值1019.909Pa，为标准差为0.5515Pa；湿度平均值为57.85%，标准差为1.759%；（5）空气折射率测量实验：用相位差法测量出来的空气折射率与PTF经验公式间接测量的空气折射率的误差平均值为0.000374089，误差标准差为0.000193197；信号采集法测出来的空气折射率与PTF经验公式间接测量的空气折射率的误差平均值为1.095×10-5，误差标准差为0.126×10-5。