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基于面阵CCD位置尺寸检测技术研究

作　者: 惠鹏
导　师: 徐熙平
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 车体稳定性虚拟仪器接收光学系统光电检测电荷耦合器件(CCD)
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文介绍了面阵CCD在工业非接触测量中的应用,当前测试技术正向高精度、高效率和自动化方向发展。但长期以来,火炮在射击过程中车体的稳定性直接影响射击精度,因此火炮射击时,车体的位置尺寸变化的检测对提高火炮射击精度和分析火炮设计的合理性是十分必要的。而现在使用的是划针、划板的机械检测方法,精度低,技术落后,只能测试最大位移,不能提供位移——时间曲线,远远满足不了试验要求。为了更好地完成各项试验任务,提高动态测试技术水平,采用光电检测技术等高科技手段,以实现火炮等车体稳定性的非接触检测。本文分析和讨论了车体位置尺寸光电检测系统的总体设计方案和光源的选择,详细论述了检测系统的组成和总体结构,对光电位移检测原理和光电荷耦合器件(CCD)原理进行了分析,设计了成像接收光学系统和计算机控制与数据处理电子学系统,分析了系统的主要误差来源及其对系统检测精度的影响。通过理论分析,本系统达到了预期的精度。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 引言  8
  1.2 光电检测技术现状及发展趋势  8-9
    1.2.1 CCD光电检测技术概述  9
  1.3 本课题研究目的及意义  9-10
    1.3.1 课题来源  9-10
    1.3.2 研究目的、意义及应用前景  10
  1.4 车体稳定性检测的研究发展现状  10-11
  1.5 本文主要研究内容、主要技术指标和使用要求  11-12
    1.5.1 研究的主要内容  11
    1.5.2 主要技术指标  11
    1.5.3 使用要求  11-12
第二章系统总体设计方案  12-18
  2.1 几种方案的比较与分析  12-15
    2.1.1 CCD摄像测量系统方案  12
    2.1.2 光栅位移测量系统测量方案  12-13
    2.1.3 两台激光测距仪测量方案  13
    2.1.4 双光电位移测量系统方案  13-14
    2.1.5 二维位置传感器(光成像)方案  14-15
    2.1.6 二维位置传感器(光三角)方案  15
  2.2 方案选择、系统组成及主要功能  15-18
第三章 CCD结构及检测原理  18-28
  3.1 CCD结构及工作原理  18-22
    3.1.1 CCD的组成和结构  18-19
    3.1.2 CCD的分类  19-21
    3.1.3 CCD的基本工作原理  21-22
  3.2 CCD的性能参数及影响  22-24
  3.3 CCD摄像机  24-25
    3.3.1 摄像机的选用原则  25
  3.4 图像采集卡  25-26
  3.5 CCD进行位移检测的工作原理  26-28
第四章光学系统设计  28-33
  4.1 光源的选择  28-30
    4.1.1 激光光源  28
    4.1.2 发光二极管  28-30
  4.2 光学成像系统  30-33
第五章基于虚拟仪器的计算机控制系统设计  33-42
  5.1 虚拟仪器技术概述  33-36
    5.1.1 虚拟仪器的功能及特点  33-34
    5.1.2 国内外虚拟仪器的现状及发展  34-35
    5.1.3 虚拟仪器的发展趋势  35-36
    5.1.4 设计虚拟仪器的软件工具  36
  5.2 虚拟仪器结构设计  36-42
    5.2.1 硬件设计  36-37
    5.2.2 LabVIEW软件介绍  37-38
    5.2.3 测量软件编程  38-42
第六章误差分析与测试结果  42-45
  6.1 误差分析  42-43
  6.2 测试结果  43-45
结论  45-46
致谢  46-47
参考文献  47-48

基于面阵CCD位置尺寸检测技术研究

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