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《四川大学》 2007年
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基于PSD的小型激光测头的设计和研究

周力萍  
【摘要】: 随着现代科技和工业的发展,人们对测量技术提出了越来越高的要求,高精度、小型化、非接触、在线实时性已成为必然的发展趋势。在许多生产流水线上,例如造纸业的成品纸张厚度及其均匀性检测,印钞行业钞票厚薄的实时监测并控制,电路板生产中敷铜反馈制作工艺,以及薄膜厚度生产控制等,需要加入某一在线检测环节,对生产线上相应的参数或工作状况进行检测。一方面可以实时记录被测参数的变化状况,另一方面根据测量值相对预定值的差值大小做出快速反应,反馈调节生产工艺,以保证产品的质量和生产线最佳化运行。为了满足这些检测需求,本文设计了一种基于位置敏感探测器(PSD)激光测微头,对提高测微头精度相关技术展开了系统的研究。 论文研究工作主要包括以下几个方面: 1、系统介绍了激光三角法的测距原理,设计了满足Scheimpflug条件的PSD激光测微头,并对设计中相关参数的优化进行了详细讨论。 2、根据PSD的测距原理,分析并模拟了不同大小激光光斑对PSD定位精度的影响。提出采用激光压束方法提高测量精度的技术路线,建立了适用于激光测微头的激光压束质量评价函数,设计了压缩光束的两片式和三片式透镜的压束系统,并最后得到了满足要求的压束系统设计的具体设计参数。 3、设计了该PSD激光测微头相关的硬件电路,对PSD输出的微弱电流信号的采集处理提供了具体的方案,采用MCS-51单片机实现了测微头的智能化控制和数据处理。设计了相应的软件程序。 4、采用高精度计量光栅对测微头系统进行了标定,通过实验数据的分析,对误差来源进行了相应的分析。 5、对本论文的主要工作做一总结,并对后续研究做了展望。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN247

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 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
2 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
3 王文娟;红外搜索跟踪的测试技术研究[D];南京理工大学;2012年
4 曾宪阳;PSD激光三角法测量扬声器薄壳振动模态[D];浙江师范大学;2009年
5 阳鑫;基于PSD的钢板测厚系统研究[D];天津大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 董杰;基于单目视觉的散焦测距算法的研究[D];中国海洋大学;2010年
4 陈大庆;光学信息处理技术在鲁棒数字水印中的应用研究[D];苏州大学;2010年
5 饶丰;基于个性化眼模型的人工晶体设计及其特性研究[D];南开大学;2010年
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7 宋庆和;数字全息检测及其控制系统研究[D];昆明理工大学;2008年
8 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
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王春华;Yb:YAG薄片内腔倍频技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 沙鹏;半导体泵浦高重频绿光激光器研究[D];长春理工大学;2010年
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4 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
5 张守银;非线性光学差频及和频方法产生太赫兹波及延迟成像的研究[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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2 卢刚;跟踪式激光三角法表面形状测头的研制[D];西安理工大学;2004年
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4 张华;基于PSD的测距系统研究[D];浙江大学;2005年
5 侯金龙;PSD激光三角测量系统的研制[D];华中科技大学;2005年
6 龚涛;基于FPGA的图像采集处理系统[D];华中科技大学;2005年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 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
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄梅珍;位置敏感探测器的研究[D];浙江大学;2001年
【相似文献】
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10 袁道成;;适于在线测量的激光位移传感器[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王芳荣;基于机器人视觉物体三维重构及尺寸测量技术研究[D];吉林大学;2007年
2 王磊;基于旋转对称三角测量视觉传感器的高分辨率三维信息获取技术研究[D];合肥工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 高志国;激光测微头的设计和研究[D];四川大学;2006年
3 汤思佳;基于激光三角法厚度绝对测量技术研究[D];长春理工大学;2010年
4 孙晶玢;基于差分激光三角法的水面油膜测厚系统光学传感器设计[D];天津大学;2010年
5 出晓岚;集成于三坐标测量机的激光三角法测量系统[D];厦门大学;2009年
6 董桦;基于PSD的激光位移检测中位移信号处理系统的研究[D];长春理工大学;2010年
7 卢刚;跟踪式激光三角法表面形状测头的研制[D];西安理工大学;2004年
8 王勋;激光三角法面型测量研究[D];长春理工大学;2009年
9 李强;基于激光三角法的单片机位移检测系统研究[D];华中科技大学;2007年
10 曾宪阳;PSD激光三角法测量扬声器薄壳振动模态[D];浙江师范大学;2009年
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