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转镜相机同步与转速传感器有源组件研究

更新时间：2020-03-15 02:01:11 大小：1M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：转速传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

高速转镜相机能准确地记录瞬变过程的时空信息，多用于研究物质的实时形态变化与位移，因此高速相机同步传感器和速度传感器成为国内外学者研究的热点之一。本课题运用了光电传感的方法制作转镜相机传感器，利用复杂可编程逻辑器件CPLD与单片机MCU相结合的方式，通过现场控制CAN总线传输数据，实现对系统的可编程实时监控，使整个传感器系统不仅快速、稳定、非接触，而且精度高、控制性、重复性好。该系统的研制国内外鲜见报道，具极高的应用价值。

本文的工作围绕如何提高高速转镜相机同步与转速传感器的性能开展的，主要研究同步与转速传感器的有源组件，工作内容和创新点如下：

1.研制了光电探测系统，将高速旋转状态下反射镜的时间信息转换为光信号，再经过光探测器转换为电信号，最后通过探测、放大电路，得到标准TTL脉冲信号，为时间间隔和高精度同步信号的获取奠定基础。

2.经模拟电路处理后的TTL脉冲包含严重的干扰及噪声信号，对脉冲周期的测量有着严重影响，并且同步脉冲受器件固有因素的影响存在延时，利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)与单片机(MCU)相结合的方式，实现了对TTL脉冲的实时控制、噪声滤除、可编程延时等功能，使信号最优化地符合时间间隔测量及同步信号的要求，提高了系统的精度。

3.原系统中的半导体激光器缺乏特定的工作环境，发送的激光束不稳定。本文对激光器的工作环境进行了优化，设计了稳定的恒流源驱动电路，并加入D/A模数转换模块，通过单片机控制实现激光电流的可控制恒定输入。在恒流源模块还设计了过流保护及延时软启动电路，达到低噪声稳定恒流源的要求。

4.在系统的有源区部分设计了激光器功率的检测电路，对工作状态下的激光器进行实时监测。将测得的电流、功率值通过高速单片机MCU的ADC功能实现A/D转换，数据由CAN总线传至上位机控制系统，该系统根据实际状况控制恒流源的输入大小，实现了对发送端模块激光器电流、功率的实时控制，整个发送端模块达动态平衡，保证了激光器输出恒定激光，提高了系统的可靠性和稳定性。