基于CCD的測長技術的研究與通用測控儀的研制.pdf

1、現代加工技術發(fā)展迅速，自動化程度、加工精度不斷提高，相應的對檢測設備也提出了新的要求，如高精度，自動化，在線檢測等等。傳統(tǒng)的檢測方法大都采用人工測量，比如卡尺、π尺，弓高弦長法等測量，這種方法測量精度低、效率低、受操作者主觀因素影響較大，已經不能適應生產發(fā)展的需要。隨著現代工程光學和電子技術的發(fā)展，出現了光學、機械、電子技術有機結合的光、機、電檢測設備。這類檢測設備利用了光直線傳播的特點，并且運用電子技術對檢測信號進行處理，通過軟件對測

2、量誤差進行校正，測量結果達到了相當高的精度。在長度尺寸測量的領域，采用機、光、電結合的測量方法也越來越多，從而為大尺寸測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方面的應用性能、特性參數以及相關測控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的設計特點，從而為研制大軸尺寸在線測量系統(tǒng)奠定理論和實驗基礎。 論文主要涉及到四個方面：光學系統(tǒng)設計、機械結構設計、單片機數據采集與處理、單片機通用測控儀的研制和改造。在光學設計部分主要介紹

3、了激光特性、激光擴束的理論基礎，并按照伽利略激光擴束原理設計了半導體激光器的擴束系統(tǒng)；在機械結構設計中，系統(tǒng)采用燕尾式導軌，為了提高激光器的定位精度，將燕尾滑塊和光柵尺的動塊固定在一起，這樣燕尾滑塊的滑動距離可以實時的顯示在LED上；數據采集和處理部分采用高速的數字模擬混合處理器C8051F系列單片機做為處理器，利用其內部的豐富資源可以減少片外的擴展，節(jié)省電路設計。 單片機通用測控儀的研制一方面是為測試CCD圖象傳感器應用性能、