基于PSD的测距系统研究

论文题目: 基于PSD的测距系统研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械制造及其自动化

作者: 张华

导师: 王文,陈子辰

关键词: 位置敏感探测器,测距,非接触测量,光学三角法,信号处理电路,误差分析

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 当前测试技术正向高精度、高效率和自动化方向发展。距离的非接触测量则是测试技术研究的重要内容之一。本论文在常用非接触测距方法、PSD研究现状、PSD发展趋势的研究基础上,采用光学三角法和PSD的测量原理开发了基于PSD的测距系统;深入分析了本测距系统的工作原理和PSD的输出信号处理电路:并通过实验详细探讨了本测距系统误差产生的原因。本文研究内容包括以下几个方面: 1.深入研究了基于PSD的测距原理,分析了位置尺寸与光学系统参数之间的关系、PSD与光轴夹角的关系并讨论了特殊情况。研究了一维PSD的工作原理和信号输出特性。 2.设计了基于PSD的测距系统的硬件组成,对硬件组成进行了分析和选型。详细介绍了PSD信号处理的基本电路,对电路的前置放大器进行了深入研究,改进了PSD信号处理的基本电路,采用采样—保持法以消除暗电流和背景光的影响,采用软件除法代替模拟除法器以提高稳定性。 3.开发了系统软件,详细介绍了用户界面、标定、自动测量、数据采集处理模块。。 4.测距系统实验研究。包括系统标定、系统稳定性、系统精度、不同环境光对系统测量影响等实验,通过对实验数据和实验条件的分析,探讨了本测距系统误差产生的原因。 5.总结本论文研究工作的主要结论,并对后续研究作了展望。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

§1.1 课题研究的意义

1.1.1 距离测量的重要性

1.1.2 论文研究背景

§1.2 非接触距离测量的几种方法

1.2.1 非光学方法

1.2.2 光学方法

§1.3 PSD的研究现状

1.3.1 PSD的发展历史和研究现状

1.3.2 PSD测距系统的发展趋势

§1.4 本论文的主要研究内容

第二章基于PSD的测距原理研究

§2.1 基于PSD的测距系统原理分析

§2.2 PSD的工作特性分析

§2.3 本章小结

第三章测距系统硬件设计

§3.1 PSD选型

3.1.1 PSD的性能参数分析

3.1.2 PSD测量的影响因素

3.1.3 PSD使用注意事项

3.1.4 PSD的选择

§3.2 PSD信号处理设计

3.2.1 PSD信号处理基本电路

3.2.2 前置放大器设计

3.2.3 基本电路改进

§3.3 系统光源设计

3.3.1 测距系统的光源

3.3.2 系统光源驱动设计

3.3.3 理论光斑的大小

§3.4 系统的数据采集

§3.5 系统的电源设计

§3.6 系统的透镜选择

§3.7 本章小结

第四章测距系统软件设计

§4.1 软件总体设计

§4.2 用户界面模块

§4.3 标定模块

§4.4 自动测量模块

§4.5 数据采集处理模块

§4.6 本章小结

第五章测距系统实验和误差分析

§5.1 测距系统的系列实验

5.1.1 系统标定

5.1.2 系统稳定性实验

5.1.3 系统精度实验

5.1.4 不同环境光的影响实验

§5.2 误差分析

§5.3 本章小结

第六章总结与展望

§6.1 总结

§6.2 展望

参考文献

作者攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目

致谢

发布时间: 2005-10-08

参考文献

[1].基于二次偏振调制的高精度绝对距离测量技术研究[D]. 黑克非.天津大学2014
[2].基于PSoC的超声相控阵高精度测距系统的研究[D]. 路宜明.山东师范大学2014
[3].近距离光电测距技术的研究[D]. 王飞.中北大学2013
[4].基于PSD的多目标二维位移测量系统[D]. 缪烨.南京理工大学2005
[5].基于PSD的光电自准直仪的研究[D]. 张冬.长春理工大学2014
[6].PSD激光三角测量系统的研制[D]. 侯金龙.华中科技大学2005
[7].基于PSD的高精度光电自准直仪的研究[D]. 张航.长春理工大学2010
[8].基于PSD的激光加速度测量技术研究[D]. 王连平.南京航空航天大学2006
[9].基于PSD的位移检测系统设计[D]. 牟丽娜.中北大学2007
[10].基于PSD的显微镜定位技术研究[D]. 唐晓珊.福建师范大学2009

基于PSD的测距系统研究

猜你喜欢