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PSD光电位置探测器实时测距系统研究

时间:2017-05-17 22:42来源:毕业论文
利用PSD光电位置探测器对进行实时测距系统的理论研究利用PSD光电探测器对目标位置变化进行探测,设计相应驱动电路
目   录
1  绪论    1
1.1  课题研究背景    1
1.2  本论文的主要工作    2
2  测距系统的发展状况    3
2.1  非光学方法    3
2.1.1  电容法    3
2.1.2  超声波测距    4
2.1.3  微波测距    4
2.2  光学方法    5
2.2.1  干涉法    5
2.2.2  光切法    5
2.2.3  光电法    5
3  测距系统的测量原理与方法    7
3.1  三角法测距的基本原理    7
3.2  PSD光电位置探测器的介绍    11
3.2.1  PSD的研究现状    11
3.2.2  PSD的工作原理    13
3.3  基于PSD的三角测距法    15
4  器件介绍及电路设计    17
4.1  器件介绍    17
4.1.1  PSD介绍    17
4.1.2  输出显示    17
4.2  电路设计    20
4.2.1  电流电压转换放大电路    20
4.2.2  运算电路    21
4.2.3  除法电路    22
结论    24
致谢    25
参考文献    26,8700
1  绪论
1.1  课题研究背景
科学技术研究的过程可以说是测量、处理、改进的过程,而测量的目的就是要获取研究对象的各种信息,以便根据所得到的信息控制研究对象。随着工业技术的不断发展,各行各业对测试的要求也越来越高,并对测试技术提出了非接触、小型化、集成化、数字化、智能化等各种要求[1]。

源自六/维"论\文|网.加7位QQ3249"114 www.lwfree.cn


为了设计出高质量的产品,不仅需要良好的设计,而且还需要对生产出的产品进行测试,看是否能满足设计要求。在已经具备良好设计的基础上,提高在测试方面的水平就成为新的要求。测试技术不仅能为产品的质量和性能提供客观的评价,为生产技术的合理改进提供基础数据,而且是进行一切探索性的、开发性的、创造性的和原始的科学发现或技术发明的技术手段。
在测试中,距离是一种常见的物理量。距离的测量在机械工程中应用很广,工作中经常要求精确测量出零件的表面轮廓和位置。而在对力、压力、温度、流量、扭矩、速度、加速度等参数进行测试的过程中,传感器的设计一般要以距离为中心变量进行转换。在技术领域,要求对距离测试的精度越来越高,以适应现代技术的发展。由此可见距离测试在测试领域的重要性。
随着科技的发展,距离的测量方法也随之发展,按其测量接触与否来分有接触测量和非接触测量。接触测量是指测量器具的敏感元件(测量头)在一定测量力的作用下,与被测物体直接接触的测量方法。非接触测量是测量器具的敏感元件(测量头)不与被测对象接触而能完成测量的测量方法,它以可分为光学式和非光学式两种。接触测量由于与被测物接触产生变形,造成误差,影响测量精度,更主要的是容易损坏物体表面,磨损接触头,因而接触测厚在发展前途和应用范围上远不如非接触测量。
在非接触测量方法中,基于位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,简称PSD)和光学三角法的测距方法已成为了当前研究的热门。PSD是80年代初期发展起来的一种新型位置传感器,它具有位置分辨率高、响应速度快、不需要扫描、信号处理简单等优点。由于PSD是非分割型元件,可连续输出模拟信号,无死区,位置输出信号只与入射光斑的重心位置有关,对光斑形状无严格要求,因而光学系统比较简单,而且在检测入射位置的同时还可以检测入射强度,使PSD特别适合于对距离、位置、位移、角度等量的实时测量[1]。 PSD光电位置探测器实时测距系统研究:http://www.lwfree.cn/tongxin/20170517/7262.html
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