遠(yuǎn)距離激光撓度-位移測量系統(tǒng).pdf

1、撓度或位移的測量可以用傳統(tǒng)方法也可以使用光學(xué)手段。相比而言光學(xué)方法具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：非接觸、高精度、快速反應(yīng)并且更為精確。本文描述了一種能夠測量遠(yuǎn)距離物體的撓度或者位移的測量系統(tǒng)。其基本原理為：采用激光水準(zhǔn)儀作為光源，激光光束首先經(jīng)過校準(zhǔn)，然后聚焦在固定于被測物體上的測量系統(tǒng)上來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離精確測量。激光光源和測量系統(tǒng)之間的相對位移反應(yīng)出了物體的撓度或者位移。測量系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：一、無線通信發(fā)射機(jī)，由傳感器、單片機(jī)系統(tǒng)和無線數(shù)字通信系統(tǒng)

2、組成；二、無線通信接收機(jī)，由無線數(shù)字通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和顯示控制系統(tǒng)組成。軟件部分包括線陣CCD數(shù)據(jù)采集程序、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器存取程序、無線數(shù)字通信的實(shí)現(xiàn)、位移撓度測量數(shù)據(jù)的處理和顯示等。 測量系統(tǒng)最主要的創(chuàng)新點(diǎn)在于將遠(yuǎn)距離無線數(shù)字通信應(yīng)用到光電檢測系統(tǒng)中以提高信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性、安全性，避免遠(yuǎn)距離信號線布線的麻煩，提高系統(tǒng)的實(shí)用性。測量系統(tǒng)還使用單片機(jī)和8位數(shù)碼管結(jié)合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和顯示，為儀器的小型化和簡單化打

3、下基礎(chǔ)。由于該測量系統(tǒng)在具有高精度、高準(zhǔn)確度的特點(diǎn)同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可以預(yù)期將有良好的應(yīng)用前景。 本文詳細(xì)介紹了測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)，給出了重要部分的電路圖和程序流程圖。在20米的距離上通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的測量效果，得出了系統(tǒng)的性能參數(shù)：系統(tǒng)測量頻率29Hz，適于測量靜態(tài)撓度和位移:通過對多個(gè)位移值的重復(fù)測量，系統(tǒng)絕對誤差值小于±0.07mm，測量標(biāo)準(zhǔn)差小于0.05mm：通過4小時(shí)連續(xù)測量對同一點(diǎn)測