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基于PSD的微距测量系统研究
资料介绍
随着激光技术、精密机械技术、电子技术和计算机技术的突飞猛进，激光微距测量逐渐向高速度、高精度、多功能、多参数、小尺寸的方向发展，它将在机器视觉、自动加工、工业在线检测、产品质量控制、实物仿形、生物医学等领域具有重要的意义和广阔的应用前景，将对提高生产效率、以及现代化生产水平起到巨大的作用。本文设计的系统应用于测量枪筒内振动面的位移。 本文首先介绍了国内外当前对激光微距测量的发展状况，比较了各种测距方法的优缺点，确定激光三角法测距作为本文系统设计的基础。然后详细地论述了PSD微距测量系统的总体设计过程。 PSD作为一种光电效应器件，由于其高速度、高分辨率、信号处理简单等优点，使用非常广泛，本文选用了一维梳状PSD作为系统的探测器，并介绍了PSD的工作原理，在此基础上利用Multisim对一维梳状PSD的线性度及引起PSD探测误差进行了分析。 本文给出了光学系统的总体设计，在传统光学三角法测量系统上作了改进，光源方面使用半导体激光器与光纤耦合的方式，使系统更趋于小型化，系统直径20mm。并且利用数学模型，导出了线性度，分辨率与系统参数之间的关系。 本文还分析了检测信号处理电路系统，采用单片机模式代替传统的用运放构成的位置计算电路，提高了测试的可重复性，并实现系统的自动测试。 最后对测量系统进行了标定，并对不同材质平面进行了测试，给出了各个平面的测试曲线，系统已基本满足课题的要求。
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