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基于三角测量法的激光位移传感器的研究

作　者: 贾琦
导　师: 谢劲松
学　校: 长春理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 三角测量法单片机线阵CCD 系统设计
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

在科技日益进步的今天,各行各业对于生产工艺的要求越来越严格,小巧精密的生产工具使得人们不满于传统的检测方式,非接触、数字化、高精度、高灵敏度的现代化激光三角测距法已经成为测量行业研究的主要趋势。本论文基于直射式激光三角法测量原理,使用线阵CCD采集图像信息,通过放大电路、低通滤波电路和二值化处理电路后,将模拟信号转为数字信号进而输入单片机进行数据处理并显示输出结果,实现了测距范围为：42mm,测量精度达到：18um的激光测距系统的设计工作。首先,根据激光三角测距法的原理为基础理论,对测距系统、数据采集和处理系统进行了总体的设计工作,然后根据整体结构选择所需元件器件,包括半导体激光器、准直系统、成像系统和CCD器件的选择。最后完成了基于单片机技术的光点位置测量工作,并对测距系统进行了误差和精度的分析,提出改进方案。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景及意义  7
  1.2 国内外发展现状  7-9
  1.3 主要研究内容  9-11
第二章激光三角测距系统的原理  11-16
  2.1 激光三角法基本原理  11-14
  2.2 沙尔定理  14-16
第三章激光三角法测距系统总体设计  16-25
  3.1 光学系统结构设计  16-21
  3.2 光学元件选择  21-23
  3.3 测距系统电路设计  23-25
第四章测距系统的数据采集及处理系统的设计  25-41
  4.1 线阵CCD结构和工作原理  25-28
  4.2 测距系统CCD的选择  28-30
  4.3 CCD驱动电路的设计  30-32
  4.4 CCD信号处理方法选择  32-37
  4.5 信号处理电路的实现  37-39
  4.6 光点位置测量  39-41
第五章测距系统实验及结果分析  41-45
  5.1 激光器光束偏移对测距系统精度的影响  41-42
  5.2 被测物体表面颜色对测距系统精度的影响  42-43
  5.3 测距系统误差分析  43-45
结论  45-46
致谢  46-47
参考文献  47-49

基于三角测量法的激光位移传感器的研究

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