本文關(guān)鍵詞：便攜式短程激光測(cè)距儀部分關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著20世紀(jì)60年代激光技術(shù)的出現(xiàn),與電磁波及超聲波相比,利用激光良好的準(zhǔn)直性來(lái)測(cè)量距離的激光測(cè)距技術(shù)日益受到人們的重視。目前激光測(cè)距儀發(fā)展的主要趨勢(shì)是提高激光測(cè)距系統(tǒng)本身的測(cè)量精度和實(shí)現(xiàn)小型化。本文旨在針對(duì)成本低、體積小的高精度短程激光測(cè)距系統(tǒng)開(kāi)展研究工作,主要任務(wù)是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)脈沖激光測(cè)距系統(tǒng)中激光發(fā)射器電路和計(jì)時(shí)電路。 基于對(duì)已知的幾種計(jì)時(shí)方法進(jìn)行的分析和比較,本文選用傳統(tǒng)測(cè)量方法與時(shí)間線性展寬技術(shù)相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)時(shí)間間隔的高精度測(cè)量。時(shí)間線性展寬技術(shù)可以在較低的工作頻率下實(shí)現(xiàn)較高的測(cè)量精度,從而降低了電路的設(shè)計(jì)難度和成本。同時(shí)采用CPLD芯片實(shí)現(xiàn)了時(shí)間分割電路和計(jì)數(shù)鎖存電路,有效地減小了電路體積。而采用激光二極管組成的激光發(fā)射單元體積小、重量輕,能達(dá)到短程測(cè)距的要求。 本文詳細(xì)介紹了這兩個(gè)關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)思想,并對(duì)電路進(jìn)行了軟件仿真及實(shí)際電路測(cè)試,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,論證了所設(shè)計(jì)的電路可以達(dá)到預(yù)期的指標(biāo)要求。在測(cè)試過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)技術(shù)的某些不足,并有針對(duì)性的提出了改進(jìn),主要體現(xiàn)在計(jì)時(shí)電路中的鉗位電路設(shè)計(jì)和脈寬補(bǔ)償思想,有利于進(jìn)一步改善系統(tǒng)性能。
【關(guān)鍵詞】：激光測(cè)距技術(shù) 時(shí)間線性展寬 時(shí)間分割 脈寬補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TH761.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 現(xiàn)有激光測(cè)距方法的評(píng)述12-17
• 1.3.1 干涉法13-14
• 1.3.2 三角法14
• 1.3.3 相位法14-15
• 1.3.4 調(diào)頻法15-16
• 1.3.5 脈沖法16-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17
• 1.5 本文的結(jié)構(gòu)17-19
• 第2章 脈沖激光測(cè)距系統(tǒng)的基本原理19-32
• 2.1 激光發(fā)射器19-23
• 2.1.1 指標(biāo)分析19
• 2.1.2 激光器的選擇及其驅(qū)動(dòng)分析19-21
• 2.1.3 激光發(fā)射器原理21-22
• 2.1.4 關(guān)鍵性問(wèn)題分析22-23
• 2.2 脈沖接收單元23-26
• 2.2.1 時(shí)刻判別方法介紹24-26
• 2.3 計(jì)時(shí)電路26-30
• 2.3.1 計(jì)時(shí)方法的選擇27-28
• 2.3.2 時(shí)間精測(cè)法介紹28-30
• 2.4 系統(tǒng)精度影響因素介紹30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 各部分的電路設(shè)計(jì)思想32-47
• 3.1 激光發(fā)射器電路設(shè)計(jì)32-35
• 3.1.1 周期性脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路32
• 3.1.2 功率MOSFET的選擇32-33
• 3.1.3 脈沖電流產(chǎn)生電路33-35
• 3.2 計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)35-44
• 3.2.1 時(shí)間分割電路和計(jì)數(shù)鎖存電路36-39
• 3.2.2 時(shí)間線性展寬電路39-44
• 3.3 計(jì)時(shí)電路性能驗(yàn)證用信號(hào)源設(shè)計(jì)44-45
• 3.3.1 線性展寬電路驗(yàn)證用信號(hào)源44-45
• 3.3.2 計(jì)時(shí)電路驗(yàn)證用信號(hào)源45
• 3.4 可測(cè)距離分析45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析47-56
• 4.1 激光發(fā)射器電路的結(jié)果分析47-49
• 4.1.1 PSpice軟件簡(jiǎn)介47-48
• 4.1.2 周期性脈沖信號(hào)的測(cè)試結(jié)果48
• 4.1.3 脈沖電流的PSpice軟件仿真結(jié)果48-49
• 4.2 時(shí)間分割和計(jì)數(shù)器電路的結(jié)果分析49-50
• 4.2.1 QuartusⅡ軟件簡(jiǎn)介49-50
• 4.2.2 時(shí)間分割和計(jì)數(shù)器電路的QuartusⅡ軟件仿真結(jié)果50
• 4.3 時(shí)間線性展寬電路的結(jié)果分析50-53
• 4.3.1 充電曲線線性度分析51-52
• 4.3.2 放電曲線線性度分析52
• 4.3.3 脈寬補(bǔ)償計(jì)算52
• 4.3.4 展寬倍數(shù)穩(wěn)定度分析52-53
• 4.4 計(jì)時(shí)電路驗(yàn)證用信號(hào)源的實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.4.1 固定脈寬的周期性單脈沖信號(hào)的產(chǎn)生53-54
• 4.4.2 固定間隔的周期性雙脈沖信號(hào)的產(chǎn)生54
• 4.5 PCB設(shè)計(jì)54-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明62
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書62
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位涉密論文管理62-63
• 致謝63

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 徐恒梅;激光測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 張濤;工業(yè)安全防護(hù)用激光掃描儀的研究[D];天津大學(xué);2010年

3 喬曉峰;脈沖式半導(dǎo)體激光測(cè)距儀的設(shè)計(jì)[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

4 陳光勝;應(yīng)用在激光測(cè)距的ARM SOC設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2007年

5 陳雷;用于防撞的半導(dǎo)體激光測(cè)量系統(tǒng)的研究[D];黑龍江大學(xué);2010年

6 許亮;基于激光測(cè)距和緩速器制動(dòng)的汽車保護(hù)器設(shè)計(jì)[D];湖南大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：便攜式短程激光測(cè)距儀部分關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：265331