本文關(guān)鍵詞：CCD光電式測(cè)厚儀及其系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《燕山大學(xué)》 2003年

CCD光電式測(cè)厚儀及其系統(tǒng)的研究

趙世強(qiáng)  

【摘要】： CCD (電荷耦合器件)是一種性能獨(dú)特的半導(dǎo)體光電器件，近年來(lái)在攝像、工業(yè)檢測(cè)等科技領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用。將CCD技術(shù)應(yīng)用于厚度等幾何量測(cè)量可以實(shí)現(xiàn)高精度、在線動(dòng)態(tài)檢測(cè)和非接觸測(cè)量等要求，尤其對(duì)微小厚度變化量的測(cè)量具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。 本文首先介紹了光學(xué)三角法測(cè)量原理，并對(duì)線陣CCD的工作原理進(jìn)行了研究，以此為基礎(chǔ)采用氦氖激光器為光源，設(shè)計(jì)了光學(xué)聚焦及成像系統(tǒng)，對(duì)線陣CCD外圍電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究，最后設(shè)計(jì)了以CCD為光電轉(zhuǎn)換元件，以微處理器為控制核心的非接觸式厚度測(cè)量?jī)x及其系統(tǒng)。 測(cè)量系統(tǒng)以斜射式光學(xué)三角法為測(cè)量原理，采用CCD作為光電轉(zhuǎn)換元件。采用CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)設(shè)計(jì)調(diào)試了CCD時(shí)序驅(qū)動(dòng)電路，使整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路體積小，，縮短了周期，可隨時(shí)修改設(shè)計(jì)，提高了電路的可靠性和靈活性。CPLD設(shè)計(jì)采用了MAX＋PLUS II開(kāi)發(fā)環(huán)境完成器件的全部工作，使得硬件的設(shè)計(jì)可以如同軟件設(shè)計(jì)那樣方便快捷。視頻信號(hào)處理電路完成了原始信號(hào)的初級(jí)捕捉、濾波、視頻放大等處理，設(shè)計(jì)了浮動(dòng)閾值二值化處理電路，采用兩路計(jì)數(shù)器對(duì)輸出脈沖信號(hào)采樣計(jì)數(shù)，最后送入微處理器進(jìn)行運(yùn)算處理，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量值的儲(chǔ)存、顯示等，并設(shè)計(jì)了與上位機(jī)的通訊接口。 對(duì)CCD驅(qū)動(dòng)及視頻處理電路進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果表明驅(qū)動(dòng)電路能很好地與CCD配合，充分發(fā)揮CCD光電轉(zhuǎn)換特性，輸出穩(wěn)定可靠的電信號(hào)。視頻處理電路對(duì)影響CCD“像質(zhì)”的主要噪聲均有明顯的抑制效果，提高了信噪比，為進(jìn)一步的信號(hào)處理提供了高質(zhì)量的信號(hào)。對(duì)微處理器控制部分進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和編程調(diào)試，并進(jìn)行了系統(tǒng)整體誤差分析。理論分析及實(shí)驗(yàn)表明，采用CCD為光電轉(zhuǎn)換元件的非接觸測(cè)量厚度法是可行的。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類(lèi)號(hào)】：TH821
【目錄】：

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