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为满足激光测距领域大量程、高精度、高分辨率的应用需求,设计了一种高精度脉冲激光测距系统。系统基于最小可分辨45ps的专用计时芯片TDC-GP22实现高精度、高分辨率的时间间隔测量,并采用高带宽放大电路及恒比定时时刻鉴别方法提高系统精度。详细论述了TDC-GP22时间间隔测量模块的硬件设计及软件流程。实验结果表明,该系统的测量分辨率达45ps,对时间间隔1μs内的测量精度可达60ps,对应150m测距精度可达1cm;对时间间隔1μs以上的测量精度可达1ns,对应千米级测距精度可达0.15m,满足高精度距离测量的应用需求。 相似文献
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高精度时间测量技术在激光测距中有着重要作用,而时钟信号周期误差是影响时间测量精度的关键。传统的时钟周期校准往往只将测量过程中最后一个时钟周期的误差作为校准参数,无法对整个测量过程中的误差进行补偿。针对这一问题,提出了脉冲激光测距中高精度时间测量时钟信号误差补偿的方法,通过测量计时芯片在不同时间下的时钟周期误差,构造误差曲线以对测量结果进行补偿,提升了时间测量系统的测量精度。使用TDC-GP22专用计时芯片设计了时间测量系统并进行了测试。测试结果表明,系统平均绝对误差为0.38 ns,最小误差可达到65 ps。 相似文献
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脉冲激光测距系统中高精度时间间隔测量模块的研究 总被引:12,自引:0,他引:12
时间间隔的测量精度对脉冲激光测距系统的测量精度起决定作用.为此研制了一高精度时间间隔测量模块,该模块基于专用时间数字转换芯片开发,采用延迟线插入法技术,最大测量时间可高达200ms,测时分辨率最高可达125ps,对应测距分辨率18.75mm,适用于远距离的测量.给出了硬件和软件设计方法以及模块的测试结果. 相似文献
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基于TDC-GP1的高精度激光测距研究 总被引:1,自引:0,他引:1
激光测距中,时间间隔的测量精度对测距精度起决定作用。针对时间间隔的测量精度问题提出了一种基于TDC-GP1计数芯片高精度测量方法,把时间间隔直接转化为高精度的数字,并结合软硬件的实现方法,通过DSP芯片控制TDC-GP1进行单通道的时间间隔测量,由内部粗计数器和精延时通道合作完成时间间隔测量,直接将待测时间间隔转换成数字量读出。实验结果表明,该模块测量频率快,单脉冲测量精度可达100 ps以内,线性度良好,可满足不同应用中的测速和精度要求。 相似文献
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脉冲激光测距中时间间隔测量的新方法 总被引:1,自引:3,他引:1
提出脉冲激光测距中时间间隔测量的新方法。传统数字法的测时误差主要是开始和结束2个脉冲周期的计数误差,为此利用FPGA芯片中集成锁相环(PLL)单元产生N路同频且相位均匀分布的时钟脉冲,用N个计数器在这2个周期进行计数,用计数结果均值作为最终结果。这相当于将脉冲周期T细分为N等份,每份相当于1个脉冲,其周期为T/N。实现了在不增加测量时间和盲区的前提下,测量精度提高了N倍,解决了传统脉冲激光测距系统中提高精度、缩短测量时间和盲区的矛盾。 相似文献
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时间间隔测量芯片TDC-GP1在频率测量系统中的应用 总被引:2,自引:0,他引:2
介绍了一种基于高精度时间间隔测量芯片TDC-GP1的频率测量系统的设计方法。在分析了TDC-GP1的结构、性能特点和工作模式的基础上,给出了一个基于TDC-GP1芯片进行频率测量的系统软、硬件设计思路和程序流程图。 相似文献
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一种基于相位测量的快速高精度大范围的激光测距法 总被引:1,自引:1,他引:0
为满足快速、高精度和大范围的激 光测距需求,分析了现有单频和多频相位激光测距方法存在的 问题,提出了基于降频及高精度测时技术的 相位激光测距方法,并根据测距 要求以及按照测尺频率、测时精度和参考频率的顺序建立了测距系统参数选择模型,进而 按照测距参数需求搭建了实 验系统。实验表明,在300kHz单频测尺、260kHz参考频率和50ps测时精度条件下,实验系统具有500m测距范围、1.08mm 测距精度和0.03~0.04s测量速度,可为快速、高精度和大范围测距 奠定基础。 相似文献
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基于伪非均匀采样的高精度时间间隔测量方法 总被引:3,自引:2,他引:1
为提高脉冲激光测距的精度,采用一种新的高精度时间间隔测量方法。在脉冲计数法的基础上,利用温补晶振生成与计时量化时钟同步同频率的参考正弦波信号,将提高时间间隔测量精度问题转化为初始相位估计;通过伪非均匀采样方法对参考正弦波信号采样,并针对研究中所采用的伪非均匀采样方法推导出相应的理论公式,然后利用最小二乘法对采样数据进行曲线拟合,将伪非均匀采样信号还原成被采样的参考信号,实现相位估计,从而实现高精度时间间隔测量。将本文方法应用于脉冲激光测距仪中,实验表明,测距仪的测距精度优于±5mm。 相似文献
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自触发脉冲激光测距飞行时间测量研究 总被引:1,自引:0,他引:1
提出一种新型脉冲激光测距方法——自触发脉冲飞行时间激光测距方法。运用该方法有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测量精度和缩短测量时间两者之间的矛盾。对该方法及本质特点进行了详细描述和理论分析,并给出用于描述该方法的基本方程。其飞行时间测量系统的设计很大程度上决定了自触发脉冲激光测距的测量精度和测量速度。设计并实现了基于CPLD的自触发脉冲激光测距飞行时间测量系统。CPLD的使用提高了测量精度,并且结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能便携式的激光测距仪。 相似文献
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用于微电子制造的高速高精度运动系统关键技术 总被引:2,自引:0,他引:2
从机构设计、驱动方式、控制策略以及实时监测等方面对用于微电子制造的高速精度运动系统关键技术进行综述,提出有待深入研究的方向:1)并联机构在系统中的应用;2)解决柔性结构振动问题的控制策略;3)用于实时动态全闭控制模式的视觉伺服技术。 相似文献
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为了满足数据采集系统对输入信号的高速高精度采集,本文重点介绍了模拟前端放大器件选型以及模拟前端信号调理电路的设计,深入的研究了影响数据采集精度的关键技术,给出了ADC电路设计中提高和保持转换精度的要点。系统已经设计完成,并已成功地应用到型号工程中。 相似文献