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电子测位仪的研究

作　者: 高凯
导　师: 李洪祚
学　校: 长春理工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 光栅 细分 FPGA SOPC Builder NIOS II
分类号: TP216
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


针对中国人民解放军对小口径火炮口径测量的需求,本文设计出一种基于FPGA技术对光栅信号进行辨向细分及SOPC片上处理系统的电子测位仪。莫尔条纹细分是光栅检测装置的重要组成部分,采用何种细分方法直接影响着整个装置的分辨率。本文实现了FPGA辨向功能,识别口径变化方向,建立了对光栅信号的细分模型,采用片上系统细分技术使信号达到40细分,简述SOPC开发流程,建立SOPC片上系统,运行NIOS工Ⅱ开发环境,实现数据处理及显示功能。经系统研究,测径范围:25～80mm;测径精度:0.007mm,仪器机械部分的均方差0.0058mm,整体调试可达到很好的效果,这样的设计可以达到更高和更灵活的位移和分辨率测量要求。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章 绪论  7-10
  1.1 论文研究的目的和意义  7-8
  1.2 光栅莫尔条纹测量技术的发展历史及国内外发展状况  8-9
  1.3 论文研究的内容  9-10
第二章 电子测位仪的基本原理及总体设计  10-16
  2.1 光栅的原理及分类  10-11
  2.2 光栅光学系统信号采集装置  11
  2.3 莫尔条纹形成及光栅测量原理  11-13
  2.4 系统总体设计  13-16
第三章 光栅莫尔条纹信号辨向及四细分电路的设计  16-26
  3.1 直流分量去除电路  16-17
  3.2 整形电路  17-19
  3.3 设计环境概述  19-23
  3.4 辨向电路设计及实现  23-26
第四章 基于SOPC的细分处理系统的设计  26-46
  4.1 四十细分电路设计及实现  26-33
  4.2 Nios II嵌入式处理器的体系框架  33-37
  4.3 电子测位仪嵌入式处理器系统的建立  37-46
第五章 实验的结论和误差分析  46-48
结论和展望  48-49
参考文献  49-51
附录  51-52

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 自动检测仪器、仪表
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