轉(zhuǎn)鏡相機(jī)同步與轉(zhuǎn)速傳感器有源組件研究.pdf

1、高速轉(zhuǎn)鏡相機(jī)能準(zhǔn)確地記錄瞬變過(guò)程的時(shí)空信息，多用于研究物質(zhì)的實(shí)時(shí)形態(tài)變化與位移，因此高速相機(jī)同步傳感器和速度傳感器成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。本課題運(yùn)用了光電傳感的方法制作轉(zhuǎn)鏡相機(jī)傳感器，利用復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD與單片機(jī)MCU相結(jié)合的方式，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制CAN總線傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的可編程實(shí)時(shí)監(jiān)控，使整個(gè)傳感器系統(tǒng)不僅快速、穩(wěn)定、非接觸，而且精度高、控制性、重復(fù)性好。該系統(tǒng)的研制國(guó)內(nèi)外鮮見(jiàn)報(bào)道，具極高的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文

2、的工作圍繞如何提高高速轉(zhuǎn)鏡相機(jī)同步與轉(zhuǎn)速傳感器的性能開(kāi)展的，主要研究同步與轉(zhuǎn)速傳感器的有源組件，工作內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1.研制了光電探測(cè)系統(tǒng)，將高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下反射鏡的時(shí)間信息轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再經(jīng)過(guò)光探測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最后通過(guò)探測(cè)、放大電路，得到標(biāo)準(zhǔn)TTL脈沖信號(hào)，為時(shí)間間隔和高精度同步信號(hào)的獲取奠定基礎(chǔ)。
　　2.經(jīng)模擬電路處理后的TTL脈沖包含嚴(yán)重的干擾及噪聲信號(hào)，對(duì)脈沖周期的測(cè)量有著嚴(yán)重影響，并且同步脈沖受器件固有

3、因素的影響存在延時(shí)，利用復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)與單片機(jī)(MCU)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)TTL脈沖的實(shí)時(shí)控制、噪聲濾除、可編程延時(shí)等功能，使信號(hào)最優(yōu)化地符合時(shí)間間隔測(cè)量及同步信號(hào)的要求，提高了系統(tǒng)的精度。
　　3.原系統(tǒng)中的半導(dǎo)體激光器缺乏特定的工作環(huán)境，發(fā)送的激光束不穩(wěn)定。本文對(duì)激光器的工作環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計(jì)了穩(wěn)定的恒流源驅(qū)動(dòng)電路，并加入D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，通過(guò)單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)激光電流的可控制恒定輸入。在恒流源模塊還設(shè)計(jì)了