位移誤差探測(cè)裝置的研究.pdf

1、激光位移探測(cè)裝置可準(zhǔn)確探測(cè)建筑的位移和橋梁擾度，但是激光受到周圍環(huán)境的影響導(dǎo)致傳輸路徑發(fā)生改變，從而使位移探測(cè)過程產(chǎn)生誤差。本文研究的位移誤差探測(cè)裝置用于探測(cè)環(huán)境因素導(dǎo)致的位移誤差，可以提高激光位移探測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性。本位移誤差探測(cè)裝置，利用光學(xué)成像系統(tǒng)將位移成像于位置探測(cè)器PSD(position sensitivedetector)，再通過信息處理系統(tǒng)得到環(huán)境因素導(dǎo)致的位移誤差量。
　　本文的研究?jī)?nèi)容和研究成果主要包括:

2、　　1)位移成像系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)。分析了環(huán)境因素導(dǎo)致位移誤差產(chǎn)生的原理，討論并選擇合適激光信號(hào)源，計(jì)算分析了擴(kuò)束透鏡系統(tǒng)、距離對(duì)探測(cè)位置處激光光斑大小的影響，研究了成像透鏡焦距對(duì)PSD上成像位置和精度的影響。發(fā)現(xiàn)了擴(kuò)束透鏡間的距離對(duì)光斑大小的影響很大，成像透鏡焦距與PSD上成像位移量成正比的關(guān)系。
　　2)信號(hào)處理與采集顯示系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)。研究設(shè)計(jì)了PSD信號(hào)處理電路，對(duì)該電路進(jìn)行了仿真，并制作了實(shí)物電路板，實(shí)物電路板能實(shí)現(xiàn)信號(hào)

3、的放大、轉(zhuǎn)換和加減處理。研究選取合適的A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)，制作成實(shí)物電路，連接上位機(jī)編程，進(jìn)行信號(hào)的采集與控制，在上位機(jī)界面上實(shí)現(xiàn)位移數(shù)據(jù)的處理與顯示。
　　通過研究與分析，確定選取合適的激光器與擴(kuò)束透鏡系統(tǒng)的焦距，選取成像透鏡的焦距大小為300mm，通過對(duì)PSD信號(hào)處理電路進(jìn)行了實(shí)際的測(cè)試與記錄數(shù)據(jù)的分析，驗(yàn)證了PSD信號(hào)處理電路硬件電路的可靠性，最后，構(gòu)建整個(gè)位移誤差探測(cè)裝置的模型在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下操作，驗(yàn)證了位移誤差探測(cè)裝置的