位移誤差探測裝置的研究.pdf

1、激光位移探測裝置可準(zhǔn)確探測建筑的位移和橋梁擾度，但是激光受到周圍環(huán)境的影響導(dǎo)致傳輸路徑發(fā)生改變，從而使位移探測過程產(chǎn)生誤差。本文研究的位移誤差探測裝置用于探測環(huán)境因素導(dǎo)致的位移誤差，可以提高激光位移探測技術(shù)的準(zhǔn)確性。本位移誤差探測裝置，利用光學(xué)成像系統(tǒng)將位移成像于位置探測器PSD(position sensitivedetector)，再通過信息處理系統(tǒng)得到環(huán)境因素導(dǎo)致的位移誤差量。
　　本文的研究內(nèi)容和研究成果主要包括:

2、　　1)位移成像系統(tǒng)的研究和設(shè)計。分析了環(huán)境因素導(dǎo)致位移誤差產(chǎn)生的原理，討論并選擇合適激光信號源，計算分析了擴束透鏡系統(tǒng)、距離對探測位置處激光光斑大小的影響，研究了成像透鏡焦距對PSD上成像位置和精度的影響。發(fā)現(xiàn)了擴束透鏡間的距離對光斑大小的影響很大，成像透鏡焦距與PSD上成像位移量成正比的關(guān)系。
　　2)信號處理與采集顯示系統(tǒng)的研究和設(shè)計。研究設(shè)計了PSD信號處理電路，對該電路進行了仿真，并制作了實物電路板，實物電路板能實現(xiàn)信號

3、的放大、轉(zhuǎn)換和加減處理。研究選取合適的A/D轉(zhuǎn)換器與單片機，制作成實物電路，連接上位機編程，進行信號的采集與控制，在上位機界面上實現(xiàn)位移數(shù)據(jù)的處理與顯示。
　　通過研究與分析，確定選取合適的激光器與擴束透鏡系統(tǒng)的焦距，選取成像透鏡的焦距大小為300mm，通過對PSD信號處理電路進行了實際的測試與記錄數(shù)據(jù)的分析，驗證了PSD信號處理電路硬件電路的可靠性，最后，構(gòu)建整個位移誤差探測裝置的模型在實驗室環(huán)境下操作，驗證了位移誤差探測裝置的