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随着生产过程自动化程度的日益提高,高精度(um级)非接触在线测量在几何量(位移、位置、尺寸、工差、厚度、半径和形状等)的工业测量领域中具有非常广泛而重要的应用。
CCD(ChargeCoupledDevice)又称光电耦合器件是新型的光电传感器,随着数字信号处理器(DSP)的迅速发展,被广泛应用于非接触测量领域。以线阵CCD为传感器组成的测量系统,具有速度快、精度高、重复性好、易于安装调节等优点。但已知的国内外所采用的高精度(um级)非接触测量系统都未能突破设计结构复杂,对工作环境要求高,性价比不高的瓶颈。
针对这些问题,本文研究了一种简便的,新型的非接触在线测距系统。系统利用CCD将激光信号转化为电信号,经过数字信号处理器处理后得到被测物体的距离信息,最后将被测物体的距离信息送入上位机处理。系统由激光发射器,CCD及其驱动电路、信号采集模块,数字信号处理模块和显示模块组成。根据测量原理,推导出了距离计算公式。
本文介绍的非接触在线测距系统使用线阵CCD、先入先出存储器FIFO和可编程逻辑器件CPLD完成信号采集与存储,通过DMA实现图像传输与DSP识别的并行执行,在详细地介绍了以上器件功能和非接触测量原理的基础上,实现了一款基于CCD的非接触距离测量系统样机,并提出了对非接触距离测量系统进行进一步研究和改进的方向。