面阵CCD自准直测量系统的研究.pdf文档全文免费阅读、在线看

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面阵CCD自准直测量系统研究 摘要 自准直仪是一种高精度的小角度测量仪器，可用于多面棱体、多齿分度台 的检定，还可用于直线度、平面度、相对角位置偏差的测量，它是精密测量、 精密加工、仪器制造及相关科研、计量部门必不可少的检测仪器。 目前国内的高精度自准直仪多为一维测量，且测量范围小，智能化程度低。 随着科技的进步与发展，仪器制造行业对精密计测技术有了更高的要求，特别 是电子技术、传感技术、计算机技术以及现代信号处理技术在精密仪器中的广 泛应用，研制一种新型的高精度双轴自准直仪已成为必要和可能。 本课题是采用新型的图像传感器面阵CCD作为光电转换器，应用自准直测 量原理，研制一种新型的、高精度、双轴、大范围、智能化的自准直仪。研制 工作包括对仪器的机械结构、光学系统、硬件电路和软件系统的设计、安装、 调制及最终的检测验证。 在光学系统中，采用了高性能的LED发光管组成的阵列光源，采用了折反 式光路，减小仪器体积。 在硬件电路中，采用DSP嵌入式开发系统，提高数据的处理速度，使用可 编程逻辑器件FPGA实现对外围接口电路的逻辑控制。 在软件系统中，研究了CCD亚像元细分原理并建立了数学模型，采用软件 细分的办法，使测量的分辨力和精度大大提高，在软件的编制上，采用C语言 编程，模块化设计，具有良好的结构、可读性和可移植性的特点，在人机交互 方面做了大量的工作，测量界面丰富，使仪器具有良好的操作性。 对样机进行了各项性能和技术指标的检测，并对误差进行了分析。样机测 量范围大于+300“，测量精度0．2”，分辨力优于0．01”。 关键词：CCD，自准直仪，细分，DSP

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