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《浙江大学》 2005年
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基于PSD的测距系统研究

张华  
【摘要】:当前测试技术正向高精度、高效率和自动化方向发展。距离的非接触测量则是测试技术研究的重要内容之一。本论文在常用非接触测距方法、PSD研究现状、PSD发展趋势的研究基础上,采用光学三角法和PSD的测量原理开发了基于PSD的测距系统;深入分析了本测距系统的工作原理和PSD的输出信号处理电路:并通过实验详细探讨了本测距系统误差产生的原因。 本文研究内容包括以下几个方面: 1.深入研究了基于PSD的测距原理,分析了位置尺寸与光学系统参数之间的关系、PSD与光轴夹角的关系并讨论了特殊情况。研究了一维PSD的工作原理和信号输出特性。 2.设计了基于PSD的测距系统的硬件组成,对硬件组成进行了分析和选型。详细介绍了PSD信号处理的基本电路,对电路的前置放大器进行了深入研究,改进了PSD信号处理的基本电路,采用采样—保持法以消除暗电流和背景光的影响,采用软件除法代替模拟除法器以提高稳定性。 3.开发了系统软件,详细介绍了用户界面、标定、自动测量、数据采集处理模块。。 4.测距系统实验研究。包括系统标定、系统稳定性、系统精度、不同环境光对系统测量影响等实验,通过对实验数据和实验条件的分析,探讨了本测距系统误差产生的原因。 5.总结本论文研究工作的主要结论,并对后续研究作了展望。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH761.2

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【引证文献】
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1 阳鑫;刘铁根;宋殿友;李宝强;;激光三角法测量热辐射板厚度时光源的选择[J];传感器与微系统;2009年10期
2 王飞;程耀瑜;;三角测距系统中PSD转换电路的仿真分析[J];数字技术与应用;2012年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张明富;小角度测量仪的研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 陈书南;基于CPLD的CCD测距系统的设计与实现[D];西南交通大学;2011年
3 齐奎洲;基于PSD的光电位移测量系统设计[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 卜令涛;基于PSD技术的布长精确测量系统研究与设计[D];南京理工大学;2011年
5 周力萍;基于PSD的小型激光测头的设计和研究[D];四川大学;2007年
6 衣样;基于随机共振检测原理的激光编码识别技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 何勇;光固化成形树脂槽液位在线检测系统研究[D];华中科技大学;2007年
8 李海军;基于PSD/FPGA的倾斜角测量系统的研究与设计[D];武汉理工大学;2009年
9 王雷;激光平面度测量系统光斑位置检测技术的研究[D];大连海事大学;2009年
10 贾洪彬;基于BP神经网络的二维PSD线性化及应用[D];长春理工大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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2 金红杰;钟善理;邓志涛;;全自动硅片传送装置设计[J];安徽职业技术学院学报;2009年02期
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4 肖占全;翟林培;丁亚林;王俊善;陈洪立;耿文豹;;光学拼接误差对TDI-CCD相机的影响[J];半导体光电;2008年05期
5 李田泽;杨淑连;李震梅;盛翠霞;袁江;申晋;;高精度激光准直系统的研制与分析[J];半导体光电;2009年01期
6 李田泽;王淑云;张霞;;基于半导体光电位置敏感器件厚度检测仪研制[J];半导体光电;2010年01期
7 尚小燕;李岳峰;姜旭;;利用线阵CCD测量透明介质折射率[J];半导体光电;2012年03期
8 刘念聪,李宏穆,孙未;新型智能加速度传感器的设计[J];半导体技术;2004年12期
9 李建新;;哈特曼像差自动测量系统设计与开发[J];半导体技术;2009年04期
10 顾仁杰;张传杰;杨建荣;陈新强;魏彦峰;;HgCdTe液相外延材料组分分布的红外透射光谱评价技术[J];半导体学报;2008年03期
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1 李倩;杨福生;;AMT拨挡手柄检测器设计[A];经济策论(下)[C];2011年
2 邹大鹏;吴百海;赖亚勇;龙建军;;智能视频桥梁检测车工作臂超声探障系统研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
3 陈琦;何煦;沈湘衡;韩冰;;大型地面测量设备动态检测技术研究[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
4 程泉;李忠科;;二维PSD在激光对中系统中的应用及其误差分析[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
5 唐丽娟;王永红;王新明;;利用PSD测量核爆炸爆心位置方法初探[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
6 苏成志;宫洪磊;胡静;徐洪吉;;亮场光学透过率检测方法的研究[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
7 唐丽娟;王永红;王新明;;利用PSD测量核爆炸爆心位置方法初探[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(2)[C];2008年
8 李倩;杨福生;;AMT拨档手柄检测器设计[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2011年
9 陈业慧;胡社教;;基于PSD及Zigbee的智能回弹仪系统[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
10 陈凯;谢镇祥;;基于PSD的非接触式测距仪的设计[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷波;直线边缘光学精密测量系统研究与开发[D];武汉理工大学;2010年
2 郝瑞参;磁性液体微压差传感器的理论及实验研究[D];北京交通大学;2011年
3 章启成;水下高速运动体运动特性分析与试验研究[D];南京理工大学;2011年
4 张峰烈;金属材料纳秒紫外脉冲激光微抛光理论与技术的研究[D];天津大学;2011年
5 蔡盛;舰载导弹共架垂直发射方位瞄准系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
6 刘春雨;非球面补偿检测的准确度研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
7 周木春;空间偏振编码激光驾束制导关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
8 郭培基;补偿法检测非球面的若干关键技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
9 黄梅珍;位置敏感探测器的研究[D];浙江大学;2001年
10 张延顺;干涉式光纤陀螺(IFOG)漂移特性的研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
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1 赵经伦;激光加工光学定位方法研究[D];长春理工大学;2010年
2 李旷野;基于PSD的高精度位移传感器的研究[D];长春理工大学;2010年
3 夏启明;航空相机动态分辨率检测系统研究[D];长春理工大学;2010年
4 艾广燚;基于DSP的航空相机地面景物模拟系统的研究[D];长春理工大学;2010年
5 刘军;基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划研究[D];郑州大学;2010年
6 曹乃锋;基于光电传感技术的海水盐度计研制[D];中国海洋大学;2010年
7 唐雯;一种基于PSD传感器的眼球跟踪系统[D];苏州大学;2010年
8 闫超;基于数字图像的瓷砖几何尺寸实时检测系统设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 李慧然;氩氧精炼铁合金炉温在线检测的方法研究[D];长春工业大学;2010年
10 张群;独立光伏发电智能LED道路照明系统的研究[D];南昌大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘贵喜,扬万海,谢仕聘;光纤电流传感器微弱信号检测技术[J];半导体光电;1998年02期
2 张万鹏;CCD及其在象感领域的应用[J];半导体技术;1995年02期
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5 林志琦;杨东鑫;路永健;;基于DSP2812的自由空间激光通信快速定位跟踪系统[J];兵工自动化;2007年02期
6 王辅忠,温孝东,李蓉,秦光戎;有阻尼项的随机共振研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);1996年01期
7 熊小华;双透镜聚焦系统对高斯激光束的聚焦[J];江西师范大学学报(自然科学版);2000年04期
8 但唐仁,冯飞,李野,端木庆铎,田景全,姜得龙;基于RC传输线模型的二维PSD时间响应分析[J];长春理工大学学报;2002年03期
9 莫长涛;李楠;张国玉;;一种光电位置敏感器件温度补偿方法研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年01期
10 谢会开,王爵树;小型相机自动对焦用光电位置传感器[J];传感器技术;1992年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 黄梅珍;位置敏感探测器的研究[D];浙江大学;2001年
2 喻洪麟;计量圆光栅的原理、制造及检测技术研究[D];重庆大学;2003年
3 李杏华;激光跟踪系统的设计[D];天津大学;2003年
4 杨定新;微弱特征信号检测的随机共振方法与应用研究[D];国防科学技术大学;2004年
5 敖磊;基于靶标反馈的自准直光束漂移抑制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
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1 陈小文;高精度圆感应同步器测角系统的研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
2 曾超;基于二维位置敏感探测器PSD的研究及应用[D];浙江大学;2003年
3 邹超;激光通信系统研究[D];长春理工大学;2002年
4 夏含信;基于单片PSD的多光束同步检测技术研究[D];重庆大学;2004年
5 戴明宇;雷达天线稳定平台激光测量系统研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2004年
6 贾宏进;激光半主动制导目标指示模拟器的研制[D];国防科学技术大学;2003年
7 罗春;用于光驱平行度检测的位置测量技术研究[D];华中科技大学;2004年
8 邹九贵;高精度CCD二维自准直仪研制[D];合肥工业大学;2005年
9 缪烨;基于PSD的多目标二维位移测量系统[D];南京理工大学;2005年
10 毛一添;空间曲线形微细管道检测机器人测控系统的研究[D];浙江大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 马华玲;夏清华;左谨平;;基于PSD的杨氏模量测量仪的设计与实现[J];高等函授学报(自然科学版);2011年05期
2 卜令涛;;基于PSD技术的定距仪设计与实现[J];电子设计工程;2011年17期
3 张海强;刘玉鹏;;激光固化快速成型树脂加热器的研究[J];机电工程技术;2012年06期
4 张新华;许增朴;王永强;;基于激光测距的非接触式齿轮倒角轮廓测量系统[J];天津科技大学学报;2011年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李晶晶;人工神经网络技术在光电检测中的应用研究[D];东北石油大学;2011年
2 任健;用于车轮踏面测量的二维激光测距传感器的设计实现[D];西南交通大学;2011年
3 陈新华;球坐标法激光跟踪控制系统的研究[D];天津大学;2010年
4 胡斯勒;管道内高速运动物体测速技术研究[D];天津大学;2010年
5 吴腾蛟;基于数字信号处理技术的PSD相位法多光束同步检测系统研究[D];重庆大学;2011年
6 齐奎洲;基于PSD的光电位移测量系统设计[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 王丹;激光照明板厚测量系统的研究[D];华中科技大学;2011年
8 陈文磊;激光跟踪仪控制系统研究[D];天津大学;2012年
9 邢计元;白光相移干涉技术中相移控制器的研制[D];哈尔滨理工大学;2011年
10 孙建涛;一种小型脑电信号采集系统的设计与研究[D];山东科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张福学,李擎;传感器的信号处理[J];传感器技术;1993年03期
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5 过静珺,王广志;电视塔模型三维震动动态位移测试方法的研究[J];测绘学报;1994年04期
6 袁红星,贺安之,李振华,王志兴;PSD位置特性与光斑及背景的关系研究[J];东南大学学报;1999年02期
7 袁雅珍;位敏探测器PSD特性及其在三角测量中的应用[J];光学精密工程;1996年04期
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9 吕爱民,袁红星,贺安之;位置指示光源对PSD定位精度影响的实验研究[J];激光技术;2000年03期
10 吕爱民,袁红星,贺安之;光斑模式对PSD定位的研究[J];激光技术;1998年05期
【相似文献】
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1 杨锋力,李群明,黄明辉,杨安全;磁悬浮球系统中光电传感器的研究与设计[J];电光与控制;2005年04期
2 于永新,周涛,郑义忠;纳米级电容测微系统的研究[J];计量技术;2005年11期
3 卢尚斌;孟广耀;;电动助力转向系统中的转矩传感器设计[J];机械设计与制造;2006年06期
4 王美成;廖广兰;史铁林;;小型非球面光学元件测量技术研究[J];计测技术;2007年04期
5 张洪涛;段发阶;胡亮;叶声华;;线阵CCD薄膜测宽装置关键技术[J];哈尔滨工业大学学报;2009年05期
6 严慎;张鄂;;远场激光散射法测量高精度表面粗糙度研究[J];宇航计测技术;1989年04期
7 朱延彬;徐兢;;一种新型的光纤传感器的研究——对微位移的非接触测量[J];光学仪器;1991年01期
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9 娄小平,吕乃光,邓文怡,朱宏德;基于机器视觉复杂形状工件的非接触测量方法[J];工具技术;2005年07期
10 余成波;张莲;陈学军;翟峰;;基于螺管形差动变压器的非接触式扭矩传感器的研究[J];传感技术学报;2006年03期
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1 肖作江;安志勇;石丽霞;;基于LabVIEW动态目标发生器稳定性光电检测技术研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
2 孟超;;激光位移传感器在铁路轮对测量中的应用[A];四届四次空气动力测控技术交流会论文集[C];2003年
3 周建伟;郭勇;蔡坤;王振林;;基于数字散斑相关的振动参数非接触测量方法研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
4 史海文;赵寿根;姚军;;球、板冲击在支柱上响应的试验研究[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
5 徐小顺;张瑞建;;基于动态信号处理的煤粉浓度在线监测系统[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
6 郭辉;周兴林;刘书桂;孙长库;郑义忠;;相邻孔壁和小盲孔测量系统的研究[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
7 徐小顺;张瑞建;;基于动态信号处理的煤粉浓度在线监测系统[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
8 李丽娟;李振辉;董起顺;安志勇;;双光路动态直径自动控制技术[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
9 陈育荣;杨旭东;谢铁邦;;一种高精度非接触式位移传感器及其应用[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年
10 徐熙平;苏拾;张国玉;张宁;;基于CCD的摆动扫描镜摆幅光电测量系统研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 曲力;水体污染非接触测量技术问世[N];中国环境报;2004年
2 ;水体污染非接触测量技术通过鉴定[N];今日信息报;2004年
3 任效良;科大科研成果填补国际空白[N];北方经济时报;2007年
4 李晔 陈磊;国家局:预防“非典”添新帮手[N];中国气象报;2003年
5 功山;专家预测今后精密测量技术发展趋势[N];中国机电日报;2002年
6 于莘明 刘晓俏;我国新型激光技术获突破[N];中国高新技术产业导报;2005年
7 全之;非接触、高效率精密测量技术[N];中国乡镇企业报;2003年
8 ;新一代液位仪在西安问世[N];今日信息报;2004年
9 ;采用红外技术测定夹带渣[N];世界金属导报;2004年
10 华北光电技术研究所 陈苗海 所洪涛;红外热成像市场高速增长 核心器件成瓶颈[N];中国电子报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郝平;基于图像灰度的自由曲面重构算法研究[D];大连理工大学;2005年
2 方海燕;非正交系非接触坐标测量机关键技术研究[D];西安理工大学;2005年
3 马玉真;旋转叶片叶尖间隙测量的关键技术研究[D];天津大学;2007年
4 史庆伟;特种脆性材料回转体零件内外表面自动测量系统研究[D];天津大学;2007年
5 唐武生;基于机器视觉技术测量平面参数[D];吉林大学;2009年
6 陈华;成人阴茎整形修复的数字化研究[D];第三军医大学;2007年
7 王生怀;区域表面结构非接触测量与特征评定方法研究[D];华中科技大学;2009年
8 付芸;基于CCD光电式两车相对空间位置测量技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
9 李文煜;非接触气动光学测量方法及实验研究[D];国防科学技术大学;2005年
10 王宝金;热磨机磨盘实际间隙精确测量与主轴运行状态监测的研究[D];南京林业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张华;基于PSD的测距系统研究[D];浙江大学;2005年
2 刘维;激光非接触测量在码盘安装调试中的应用[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
3 杨芳;基于激光三角法的机车轮缘直径大位移量检测方法的研究[D];华中科技大学;2006年
4 郭学枫;嵌入式的激光位移检测系统研究[D];长春理工大学;2008年
5 李宝强;Low-E膜反应器位移测量系统的研究[D];天津大学;2008年
6 赵世强;CCD光电式测厚仪及其系统的研究[D];燕山大学;2003年
7 刘清勇;三峡转轮叶片测量装置的研制[D];哈尔滨理工大学;2004年
8 龙卓群;高炉炉顶料位非接触测量研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 李延军;基于图像处理的材积非接触测量系统[D];昆明理工大学;2004年
10 孙宁;应用CCD技术的相对位置非接触测量系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
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