基于CCD的測(cè)長(zhǎng)技術(shù)的研究與通用測(cè)控儀的研制.pdf

1、現(xiàn)代加工技術(shù)發(fā)展迅速，自動(dòng)化程度、加工精度不斷提高，相應(yīng)的對(duì)檢測(cè)設(shè)備也提出了新的要求，如高精度，自動(dòng)化，在線檢測(cè)等等。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法大都采用人工測(cè)量，比如卡尺、π尺，弓高弦長(zhǎng)法等測(cè)量，這種方法測(cè)量精度低、效率低、受操作者主觀因素影響較大，已經(jīng)不能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。隨著現(xiàn)代工程光學(xué)和電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了光學(xué)、機(jī)械、電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合的光、機(jī)、電檢測(cè)設(shè)備。這類檢測(cè)設(shè)備利用了光直線傳播的特點(diǎn)，并且運(yùn)用電子技術(shù)對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，通過軟件對(duì)測(cè)

2、量誤差進(jìn)行校正，測(cè)量結(jié)果達(dá)到了相當(dāng)高的精度。在長(zhǎng)度尺寸測(cè)量的領(lǐng)域，采用機(jī)、光、電結(jié)合的測(cè)量方法也越來越多，從而為大尺寸測(cè)量問題的解決提供了極有希望的新途徑。本文旨在探討CCD圖象傳感器在尺寸檢測(cè)方面的應(yīng)用性能、特性參數(shù)以及相關(guān)測(cè)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，從而為研制大軸尺寸在線測(cè)量系統(tǒng)奠定理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 論文主要涉及到四個(gè)方面：光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理、單片機(jī)通用測(cè)控儀的研制和改造。在光學(xué)設(shè)計(jì)部分主要介紹

3、了激光特性、激光擴(kuò)束的理論基礎(chǔ)，并按照伽利略激光擴(kuò)束原理設(shè)計(jì)了半導(dǎo)體激光器的擴(kuò)束系統(tǒng)；在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)采用燕尾式導(dǎo)軌，為了提高激光器的定位精度，將燕尾滑塊和光柵尺的動(dòng)塊固定在一起，這樣燕尾滑塊的滑動(dòng)距離可以實(shí)時(shí)的顯示在LED上；數(shù)據(jù)采集和處理部分采用高速的數(shù)字模擬混合處理器C8051F系列單片機(jī)做為處理器，利用其內(nèi)部的豐富資源可以減少片外的擴(kuò)展，節(jié)省電路設(shè)計(jì)。 單片機(jī)通用測(cè)控儀的研制一方面是為測(cè)試CCD圖象傳感器應(yīng)用性能、