基于CCD线阵的航空液压附件位移测量装置

从单片机应用的基本控制原理出发,针对液压位移极限的高精度测量要求,介绍一种用于该项目参数测量的系统设计,并在实践中对相关的测试理论和软、硬件设计进行探讨和验证。该系统采用线阵CCD作为多通道光电转换器件,通过比较器二值化送入单片机系统分析处理,最终实现以较低廉的成本做到对液压位移极限高精度测量的要求。     

基于单片机的线阵CCD驱动模块硬件设计与实现

根据线阵CCD驱动时序的特点,给出一种线阵CCD驱动电路的设计方法。采用具有增强型内核的单片机产生CCD所需的驱动波形,能充分发挥单片机可编程的特点, 为用户提供丰富的驱动信号接口,并实现了电子快门功能。首先介绍CCD驱动模块的基本工作原理、主要特点和驱动时序的设计思路,接着完成驱动模块软硬件的设计,最后通过大量实验验证该驱动模块的有效性。实验结果表明: 该驱动模块所产生的驱动信号满足CCD的需要,当该驱动模块集成到其他无接触测量系统中时, 该测量系统能正常稳定工作,测量结果准确,精度达到了μm级。     

便携式电机轴功率激光测量方法及应用研究

为实现便携准确测量油田注水电机的实时轴功率,提出并设计了一种基于线阵CCD的便携式电机轴功率测量系统。该轴功率测量系统利用线性激光反射放大原理对动态扭矩进行测量,包括CCD时序驱动模块、测距及测速模块、DSP数据采集及处理模块、上位机通信及数据处理模块等4部分。该测量系统工作时连续发射一束水平高精度激光按照设定间隔固定在传动轴上的两个适配反射镜表面,其反射激光分别照射到两个线阵CCD感光面并利用差模计算方法得出激光像素点位置和传动轴的扭变角度,进而计算得到动态扭矩。其中,适配反射镜与CCD之间的距离利用红外距离传感器测量;传动轴的转动位置和电机转速利用高精度光敏器件测量。最终电机的轴功率根据动态扭矩和转速计算得到。实验结果证明,该轴功率测量系统的相对误差小于4%,测量精度满足实际测量需求,并可抑制水平和垂直各方向的振动噪声,为便携式电机轴功率测量系统的设计与开发奠定基础。     

基于USB总线的线阵CCD数据采集系统

文中介绍线阵CCD的USB总线数据采集系统的设计和实现。该系统利用CPLD设计线阵CCD的A/D和二值化数据采集电路,利用专用USB接口芯片CY7C68013设计数据采集计算机接口电路,实现了对线阵CCD输出信号的数据采集和快速处理。该数据采集系统可广泛应用于线阵CCD检测领域。     

基于CPLD的线阵CCD的驱动及数据采集

本文介绍了基于CPLD的线阵CCD的驱动和数据采集系统的软硬件构成、工作原理及设计方案,讨论了图像采集、数据存储等技术,并对系统的测量结果进行了分析。结果表明,该系统实现了对线阵CCD的正确驱动和数据的实时采集存储,结构简单,可进一步应用于高精度的一维尺寸测量。     

一种基于线阵CCD的工件外尺寸测量装置的设计与实现

为了实现测量过程的自动化,提出了基于线阵CCD的工件外尺寸测量装置的设计方法。采用单片机为核心,并结合液晶智能显示终端,实现了工件外尺寸的非接触式在线测量和实时传输显示。利用光学成像原理,设计搭建了对应的光学系统;根据线阵CCD的工作原理,设计了信号处理硬件电路;为了实现自动化和智能测试,编写了相关的软件程序,同时对可能出现的异常进行了预警处理;最终进行了系统装置的封装测试。实验结果表明,该装置结构简单,测量结果准确,精度达到了微米级测量要求。     

近景线阵CCD数据采集系统的设计与实现

针对Kodak的RGB三色线阵CCD-KLI14403设计一款基于CPLD的高分辨率线阵CCD实时数据采集系统.系统利用Verilog HDL进行程序设计实现CPLD对各个功能模块和逻辑单元的时序控制,设计采用线阵CCD作为系统图像传感器,以图像专用A/D处理芯片对CCD的输出信号进行噪声处理和模数转换,最后通过USB2.0接口实现上位机与下位机之间控制指令和采集数据的实时传输.这种设计方法不仅降低了对系统各模块之间的协调控制难度,而且具有驱动时序精确、抗干扰性能良好、输出信号稳定等特点.实验结果表明,该设计系统可以有效地完成图像数据的采集和传输,达到了预期效果,且设计灵活,系统性能较好,具有一定的通用性和科研价值.     

自动变扫描控制技术

线阵CCD光电传感器在激光自准直经纬仪中的应用,为经纬仪实现高精度、高灵敏度、重量轻、体积小等特点带来了很多的优越性.但是在实现CCD驱动电路设计时,我们经常遇到一些问题.为了解决上述问题文中提出一种新的线阵CCD驱动电路中的自动变扫描控制的设计方法,根据光源的强度自动有效地控制曝光时间,提高测量精度.     

基于CPLD的线阵CCD驱动电路的设计

采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为控制单元,设计一款驱动电路以产生线阵CCD需要的驱动信号。利用硬件描述语言(HDL)进行CPLD功能模块以及逻辑单元的设计,不仅发挥了CPLD"可编程"的特点,而且为用户提供较多的信号接口,具有较强的灵活性和稳定性,提高了CCD驱动脉冲的准确性。在介绍驱动电路工作原理的基础上,给出了驱动脉冲时序的设计方法,并通过电路测试数据验证该电路的有效性。实验结果表明:该驱动电路输出的驱动脉冲,完全满足线阵CCD的需要,整个驱动电路工作比较稳定,其输出信号具有严格的时序关系。该驱动电路可以集成到无接触测量系统中,用来产生线阵CCD所需的驱动脉冲,并且有较高的精度。     

三色线阵CCD高速信号处理系统的优化设计

为提高线阵CCD测量系统的测量精度和抗干扰性能同时保证系统信号处理速度,总结并试验了几种常见的CCD信号处理方案,并提出对应优化设计。阐述了线阵CCD传感器、CCD驱动电路的工作原理,着重分析研究了CCD测量系统中的信号采样和处理过程。详述了CCD输出电压特性,分压电路、滞回比较电路工作原理和MCU采样时序。试验结果表明,相比传统使用单比较器的方案,使用多滞回比较器的设计系统精度得到大幅提升,同时抗干扰性能也得到更好的保证。该设计已应用到印刷行业的纠偏控制器中。     

基于FPGA的行间转移型面阵CCD驱动电路设计

分析行间转移型面阵电荷耦合器件(CCD)ICX055AL的工作原理和驱动时序,以现场可编程门阵列(FPGA)为硬件设计载体,采用Verilog硬件描述语言(HDL)设计CCD驱动时序,结合CCD时钟驱动芯片CXD1267AN和2片74HC04构建出CCD驱动电路。通过QuartusⅡ软件对其进行仿真分析,并对芯片EP2C5Q208C8进行配置。结果表明,所设计的驱动电路可以满足ICX055AL的各项性能要求,能够产生准确的脉冲信号驱动ICX055AL工作。     

基于CCD技术的塑料薄膜缺陷检测系统

采用测量中广泛使用的光电转换器件线阵电荷耦合(CCD)技术,完成了塑料薄膜缺陷检测系统的总体方案设计。基于DSO的塑料薄膜缺陷检测系统在平行光的照射下,通过线阵CCD控制电路获得塑料薄膜缺陷信号,使用虚拟示波器DSO-2902对一维缺陷信号进行采集、传输,借助于计算机进行分析处理,精确地检测出薄膜的缺陷。     

智能型互感器校验仪的设计

提出了一种智能型互感器校验仪的设计思路，详细讨论了利用正交分解法实现比差、角差测量的理论依据及实现方法，并对系统硬件电路中影响精度的主要单元，如输入回路、同步滤波、精密移相、自动校准等进行了较具体地分析。作者还对单片机系统中常见的软件抗干扰等问题进行了讨论。     

一种用于CCD信号自动零点,增益调整电路

文中介绍一种用于ＣＣＤ信号的自动零点,自动增益调整电路,它主要由乘法／除法器ＡＤ７３４、最大值电路,最小值电路组成,文中说明了该电路的工作原理,给出了误差分析和实验结果,ＣＣＤ信号经此电路规整后输出可以较大程度提高系统的测量精度。     

面阵CCD调制传递函数测试仪器研究

电耦合器件（charge coupled device, CCD）的成像质量直接影响新一代星敏感器的综合性能,现有CCD测试仪器受初位相对准偏差影响,重复精度较低。论文推导了基于条纹对比度原理的面阵CCD调制传递函数（ modulation transfer func-tion, MTF）表达式,分析初始位置偏差与MTF重复精度间的数学关系,提出初位置平均调制传递函数的概念与数据处理方法,据此改进条纹板设计,并对CCD测试仪器光学、机械、电控系统进行仿真设计。采用两片Kodak KIA-4021面阵CCD作为试样,在感光面不同区域对MTF进行多次重复测量,测试重复精度优于0．025。实验结果表明,采用统计平均方法评价CCD成像质量,在感光面不同区域的测量结果一致性较好,重复精度优于极值算法。     

基于提高线阵CCD测量系统测量精度的研究

为了提高线阵CCD测量系统的测量精度,从影响系统的几个主要方面进行了分析研究,并提出相关的改善措施。文中除了详细论述了线阵CCD传感器、光源成像系统、A/D转换器等器件系统外,还分析研究了信息采集、驱动电路设计方法和图像处理的软件算法,详述了双相关采样法,单片机驱动,复杂可编程逻辑器件驱动和线阵CCD的细分方法,并进行适当的改善。指出线阵CCD的细分方法将是未来研究改善系统测量精度的主要方向,经过改善后的系统测量精度将大大提高。     

多路高精度遥感CCD测温系统的研究与实现

提出了一种遥感相机CCD高精度测温系统.研究设计实现的CCD器件测温系统小巧灵活,使用少量的集成器件,且器件封装体积小、功耗低,可以代替现有单独的测温设备,灵活地嵌入CCD成像电路中,解决了多片CCD同时测温及CCD测温电路主备交叉潜通路问题,克服了CCD器件测温电阻动态范围小的缺点.测试结果表明,该测温系统能灵活嵌入成像电路中,有效解决了上述问题,测温误差控制在5％以内,为遥感相机CCD稳定工作提供了技术支持,为后续图像校正提供数据参考.     

基于TCD1501C的光信号采集与存储系统

探讨基于线阵CCD TCD1501C实现光信号高精度测量的可行性。设计方案采用CPLD产生CCD驱动脉冲和部分系统时序,CCD输出信号经A／D转换芯片TLC5510采集后通过FIFO芯片CY7C464缓存后向上位机传送。提出了具体的系统电路设计方法和部分驱动的编程源代码。原理样机已运用于微形变测量的光纤出射条纹检测中,具有集成度高、性能稳定、精度高、成本低的优点。