基于FPGA的精密激光測徑儀的開發(fā).pdf

1、測量是機械工業(yè)生產(chǎn)中的一個必經(jīng)過程，它作為質(zhì)量控制的一個重要依據(jù)，關(guān)系著產(chǎn)品品質(zhì)的提高和設(shè)備制造的發(fā)展。在機械產(chǎn)品的測量領(lǐng)域，尺寸的測量是最重要，也是最普遍的內(nèi)容。而在尺寸測量里，軸類零件的直徑測量應(yīng)用最多，涉及的領(lǐng)域也最廣泛，例如車床的絲杠、導軌、汽車的曲軸、轉(zhuǎn)向閥的閥芯等等。目前常見的車床絲杠精度通常在20～50μm左右，汽車轉(zhuǎn)向閥閥芯的精度甚至控制在7～10μm以內(nèi)，可見，軸類零件的直徑測量不僅普遍，而且測量精度也往往要求較其他零

2、件高。
　　 傳統(tǒng)的測量方式由于其精度低，受人為因素影響較大，往往不能滿足高精度軸類零件直徑測量的要求。隨著非接觸測量技術(shù)的發(fā)展，尤其是激光測量技術(shù)的出現(xiàn)，結(jié)合CCD應(yīng)用技術(shù)和EDA技術(shù)，將尺寸測量引入一個新的時代，激光測徑儀越來越多地應(yīng)用在軸類零件的直徑測量領(lǐng)域。
　　 本文首先規(guī)劃了激光測徑的方案，按照機械機構(gòu)和硬件電路兩個方向進行了布局。搭建了用于測量的光學機械結(jié)構(gòu)，并對硬件測量的基本電路做了相關(guān)設(shè)計。
　　

3、 本文著重研究了基于FPGA的直徑測量方法，通過使用硬件描述語言VerilogHDL完成了從CCD驅(qū)動、數(shù)據(jù)采集、處理、數(shù)制轉(zhuǎn)化、顯示等幾個過程的模塊設(shè)計。首先使用CCD驅(qū)動模塊實現(xiàn)CCD視頻信號的正常輸出，通過片內(nèi)的信號采集和處理模塊控制外圍電路的模數(shù)轉(zhuǎn)化功能，并將結(jié)果送入片內(nèi)進行處理、計算，獲得的結(jié)果通過數(shù)據(jù)緩存、數(shù)制轉(zhuǎn)換等一系列過程后送入顯示模塊，并最終控制液晶屏顯示測量結(jié)果。
　　 設(shè)計完成后，通過一系列的實驗對激光測