D激光位移传感器的设计及性能研究-仪器仪表工程专业毕业论文.docx

addition,thewholesystemmeetsthedemandofmeasurement,whilealsohasthecharacteristicsofhigherintegration,:lasertriangulation;non-contactmeasurement;displacementmeasurement;D;ARM万方数据目 录1绪{仑 42位移测量系统原理及总体方案 。 ..153硬件电路设计 . 。 -3STM32简介 。 。 ..... 。 j ..304软件程序设计 . 365传感器调试及性能研究 . 。 ..476结论 .48参考文献 .49附录A .52附录B .53攻读硕士学位期间发表的论文 .54致谢 .55学位论文知识产权声明 .56学位论文独创性声明 .,于1960年研制出了世界上第一台激光器,激光器诞生的第二年就出现了激光测距设备。由于激光的工业性能优良,主要体现在:单色性、高亮度、方向性并且方便使用。所以在激光技术很快被用到各个领域,其中,激光位移技术被研究学者、科研单位以及企事业单位争相研究。相对于上世纪而言目前的激光位移技术已经发展的十分成熟。在光电检测、测量仪器设计等方面的应用十分普遍【”】。作为一种非接触式测量技术,激光位移技术广泛应用于生活建设工业领域和工业测量领域。在航空航天领域、军工行业领域以及高科技机器人领域也有着广泛的应用【41。因此,激光位移技术具有很高的商业价值,需求空间很大。激光位移传感器正是运用了激光位移技术,使得测量系统有着更高的精度、更小的功耗、更微的体积【5】。并且使用方便且安全,正朝着电子化的趋势发展。国外关于激光位移技术的研究起步很早,目前的激光位移技术已经非常成熟。受限于我国的基本国情等问题,国内对于激光位移技术的研究还不够成熟,与国外的顶尖技术还有一定的差距。市场上应用较多的激光位移产品也大多来自于国外或国外技术,因此,国内在这方面的研究仍有很大空间【61。。,常见的有干涉法、脉冲激光法、相位法和三角法。干涉法适用于短距离测量,精度高,但对环境要求较为严格;脉冲激光法适用于远距离测量,但精度较低;相位法适用于中远距离测量,精度较高,但电路处理较为复杂;三角法适用于中短距离,精度较高,但对接收器性能要求较高,光学三角测量原理的测量系统可测量的对象广泛,像物体表面轮廓、几何尺寸、各种模具及自由曲面等都可用其原理进行测量万方数据西安工业大学工程硕士学位论文[71。同时,非接触式测量系统的精度在不断地提高,这都得益于光学技术与电子学快速发展,因此光学三角测量法已经成为测量领域的重剧引,广泛应用于未来的工川测量中l引。eSmith经过反复的研究和实验,最终在上世纪7I)年代末成功发明了电荷耦合器(ChargeCoupledDevice,D)。不过最早由设计C(eSmith。当时史密斯和博伊尔发现,在半导体的表面上电荷可以在存储电容器之间传输110‘11J。,D图像传感器及其相机被发明出来。紧接着很多