作为人们生产生活中密不可分的电气设备,电机的正常运作保障着整个生产、生活等系统的正常运行,电机的在线监测非常重要。在电机故障检测方法中,定子电流法虽然是监测电机常用的方法,然而在一些故障下,其主要特性频率可能与基频相似,特征频率无法分辨,导致电机的故障特性不明显。电机在正常运行和故障中会发生不同程度的振动,其振动幅值和频谱成分均有不同。几乎所有电机故障都通过振动显示,因而振动可以客观地反映电机故障,并且更适合于监测电机故障。为了提高测量技术的抗干扰能力,本文在SMGI(自混合光栅干涉技术)的基础上,提出了基于差分技术的SMGI的振动测量。并将该技术应用在电机的电气故障测量中,以解决电机检测时存在受环境干扰大的缺陷,提高故障诊断的准确率,具有一定的应用价值。本论文的主要研究内容有:首先,分析了电机电气故障类型、检测方法的原理和故障诊断机理。分别从定子绕组匝间故障机理分析、转子断条故障机理分析、缺相运行故障机理分析进行电机的故障振动检测技术的研究。然后,利用三镜法布里-珀罗(F-P)腔的理论模型,分析了SMI(自混合干涉)的数学模型,获得了SMI的频率公式和功率方程,从中推导出与目标物体有关的运动信息。为了减小外界温度变化对测量精度的影响,将光栅引入SMI测量装置中。并对SMGI的数学模型进行了分析,从理论上证明该方法的条纹分辨率和光栅的栅距有关,通过仿真和实验证明了SMGI的一个条纹变化对应于一个光栅的栅距。其次,为了使信号拥有更高的质量以及信噪比,提出了基于差分技术的SMGI振动测量技术。使用两个PD接收并监测输出的光功率变化,一部分光通过光栅反射回到激光器的内部腔中,由激光器内部探测器PD1接收,另一部分光经过光栅发生二阶衍射经由外部探测器PD2接收。两个PD接收的信号进行差分处理,获得消噪后的干涉信号。理论分析和实验表明差分信号可以消除信号中的共模噪声,并且可以增大信号的信噪比以及信号质量。最后,搭建电机电气故障实验检测装置,把基于差分技术的SMGI振动测量技术应用电机电气故障检测。分别进行定子绕组匝间故障、转子断条故障、缺相运行故障进行电机电气故障振动检测技术实验。实验结果证实了将该方法应用于电机故障测量中的可行性。