【摘要】：條碼定位技術(shù)為高鐵軌道和路基沉降及變形等特定參數(shù)的測量,提供了一種有效的檢測方案及手段。本文研制了一種條碼位移傳感器,由編碼條碼尺和對應(yīng)的解碼裝置組合而成,既可以組裝在一起進(jìn)行近距離、接觸式或非接觸式高精度測量;又可以拆分開進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大量程非接觸式高精度測量�？梢苑奖愕亟M建測量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)這些特定參數(shù)的高精度組網(wǎng)自動化測量。本文在研究條碼編碼方案和條碼識別方法及解碼算法的基礎(chǔ)上,提出多周期等間隔位移條碼編解碼方案,并設(shè)計(jì)出位移條碼尺;以嵌入式系統(tǒng)ARM處理器為核心,設(shè)計(jì)位移條碼采集處理解碼裝置,包括電路設(shè)計(jì)及制作、電子元器件的選型以及光路系統(tǒng)的搭建,并制作出裝置樣品;設(shè)計(jì)編寫條碼圖像處理算法及位移解碼算法,實(shí)現(xiàn)條碼位移傳感器的相應(yīng)功能及測量指標(biāo)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對條碼位移傳感器的性能進(jìn)行考核評估,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:條碼位移傳感器重復(fù)性精度小于1μm,穩(wěn)定性小于4μm/周,準(zhǔn)確度為±5μm,測量頻率50Hz。最后,為高鐵軌道和路基沉降及變形測量提出了參考性的方案。
[Abstract]:Bar code positioning technology provides an effective detection scheme and means for the measurement of specific parameters such as settlement and deformation of high-speed rail and subgrade. In this paper, a bar code displacement sensor is developed, which is composed of coded bar code ruler and corresponding decoding device, which can be assembled together for close, contact or non-contact high precision measurement. It can also be separated for long distance, a large number of non-contact high-precision measurement. It is convenient to set up a measurement system to realize the high precision automatic measurement of these specific parameters. In this paper, based on the study of bar code coding scheme, bar code recognition method and decoding algorithm, a multi-period equal interval displacement bar code coding and decoding scheme is proposed, and a displacement bar code ruler is designed. Based on the embedded system ARM processor, the displacement bar code acquisition and decoding device is designed, including the circuit design and manufacture, the selection of electronic components and the construction of optical system, and the device samples are made. The barcode image processing algorithm and displacement decoding algorithm are designed and programmed to realize the corresponding function and measurement index of barcode displacement sensor. The experimental scheme is designed to evaluate the performance of the bar code displacement sensor. The experimental results show that the repeatability accuracy of the bar code displacement sensor is less than 1 渭 m, the stability is less than 4 渭 m / cycle, the accuracy is 鹵5 渭 m, and the measuring frequency is 50 Hz. Finally, a reference scheme for settlement and deformation measurement of high-speed rail and subgrade is put forward.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212

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本文編號：2475884