提出了一种基于滨松S3931型号PSD器件和飞思卡尔Kinetis K60系列微控制器的激光位移测距系统。该测距系统主要利用了光学三角测量法的工作原理,将被测位移量通过光路系统转换为相应的微弱电信号,再由微弱电信号处理电路,经过放大、滤波、信号处理、A/D采集等一系列处理后,转换为实际位移量,并在LCD液晶显示屏上显示。本系统能够实现±5mm范围内位移的快速测量,测量精度为30μm,可以用于精密仪器尺寸测量、物体表面平整度检测等。 还需要设计相应的滤波电路。根据式（１）可知，光斑在ＰＳＤ敏感面上的位移量Δｄ′成正比，因此还需要设计加法电路和减法电路移测距系统设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机折弯机滚弧机，信号处理电路总体框架如图４所示。图４ＰＳＤ信号处理电路示意图为了减小电路布局所带来的影响，选择将信号处理电路进行ＰＣＢ刻板，进一步提高电路的稳定性、整体性。先利用软件对整体电路进行合理的ＰＣＢ布局，再利用腐蚀机对其进行腐蚀处理。信号处理电路实物图如图５所示。图５信号处理电路实物图４激光位移测距系统软件设计软件部分以ＩＡＲ作为开发环境，对Ｋ６０微控制器进行软件编程。本系统中，本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/Ｋ６０主控芯片主要需要实现的功能为：在考虑采样频率的情况下，以尽可能小的时间间隔对输出信号进行采样，来达到接近实时测量的目的，同时利用Ｋ６０本身的软件除法运算功能，来代替模拟除法器，进一步简化系统结构。此外，由于Ｋ６０微控制器只能采样大于零的模拟信号，当为负值时，需要采集（Ｉ１－Ｉ２）的反相信号，因此Ｋ６０单片机的Ａ／Ｄ模块的３个通道分别采集３个模拟量，分别是ＡＤ０通道采集信号（Ｉ１＋Ｉ２）、ＡＤ１通道采集信号通道采集信号的反相值，系统软件流程图如图６所示。５系统测试与结果为了验证基于ＰＳＤ的激光测距系统可行性和有效图６软件流程图性，进行了位移测量实验。实验装置如图７所示。位移测量值由螺旋测微器移动平台提供，该移动平台最小移被测物表面每次步进０．１ｍｍ，将测得的（ｍ范围内的位移测量结果分别如图９和１０所示。实验结果表明，本文研制的激光位移测距系统测量精度为３０μｍ。图９０．２～４．７ｍｍ范围内位移测量结果结语本文对基于ＰＳＤ的激光位移测距系统进行了深入的研究与探讨，根据光学三角测量法工作原理，对系统光路部分进行了设计。通过对ＰＳＤ输出信号特性的分析，范围内位移测量结果计出了合理的信号处理电路。在进行相关测量实验之后，对测量结果所产生的误差进行了分析，对系统进行进一步的优化，最终设计出了完整的激光位移测距系统，在±５ｍｍ范围内位移测量精度为３０μｍ。在本文研究的基础上，还可以通过以下几方面的优化进一步提高系统的测量精度和实用性：选择准直性更好的红外激光发射器，减少光斑过大所带来的不良影响；选用纹波更小的电源对系统进行供电；在信号处理电路中增加反馈电路，以适用于不同反射能力的被测对象；系统光路部分设计得更加小型和紧凑移测距系统设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机折弯机滚弧机本文由公司网站网站采  转摘采集转载中国知网整理!  http://www.kuoguanji168.com/