Проектирование устройства для измерения линейных микроперемещений в диапазоне 0-20 мкм с допустимой погрешностью 2%

Страницы работы

Фрагмент текста работы

данный момент на рынке представлено множество различных лазерных модулей, в частности компания HUEY JANN предлагает компактные модели высокого качества, примеры и технические характеристики которых представлены в таблице 1.

КСУИ.244347.001.П3

Лист

12

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Таблица 1- Технические характеристики лазерных модулей.

Оптическая система предназначена для первичной обработки и фильтрации от помех фоновых излучений полученного сигнала.

Анализатор изображения в общем случае преобразует многомерный информационный сигнал лазерного излучения одномерную распределенную во времени функцию потока излучения. В ОЭС измерительного типа  и дальномерах в частности к анализаторам и модуляторам сигналов предъявляются специфические требования: максимальная глубина модуляции при малых потерях излучения, высокое быстродействие, малая энергоемкость, высокая линейность и крутизна статической характеристики, обеспечивающие максимальную чувствительность системы, помехоустойчивость. Зачастую в дальномерах модулятор или анализатор излучения устанавливаются на выходе лазерного излучателя.

Важной частью функциональной схемы является фотоприемник, преобразующий выработанный после анализатора распределенный во времени поток излучения в электрический сигнал, который впоследствии передается в электронный тракт для дальнейшей обработки.

Фотоприемники обычно делятся по типу преобразования входного сигнала на генерирующие ЭДС и фотоприемники с переменными параметрами. Основным параметром качества фотоприемника является его интегральная чувствительность.

Во многих лазерных измерительных системах в качестве фотоприемного устройства используются матрицы ПЗС и цифровые камеры, позволяющие реализовать задачу двухкоординатного позиционирования и другие прикладные функции. В нашей задаче использование подобных устройств считаю избыточным, поэтому ограничимся применением в качестве фотоприемника обычного

КСУИ.244347.001.П3

Лист

13

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

фотодиода. В таблице 2 представлены типовые технические характеристики современных фотодиодов.

Таблица 2 – Технические характеристики фотодиодов.

Полученный после фотоприемника электрический сигнал необходимо соответствующим образом обработать под функциональную задачу. В современных датчиках как правило используются интегральные микросхемы, микроконтроллеры либо микропроцессоры, выполняющие фильтрацию, усиление и обработку сигнала.

При проектировании нашей системы предполагается использование программируемого микроконтроллера, объединяющего в себе АЦП, Источник опорного напряжения, компаратор и счетчик. В таблице 3 приведены основные параметры активно используемых на данный момент микроконтроллеров с АЦП.

Таблица 3- Основные параметры наиболее популярных микроконтроллеров

Похожие материалы

Информация о работе