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在精密測量領(lǐng)域如何平衡測量精度與測量速度之間的矛盾是一個十分重要的問題。在追求很高測量精度的時候測量速度就會受到影響。本文的主要目標即是如何在保證測量精度的同時盡可能的提高測量速度。整個系統(tǒng)的設計原理是：基于激光三角測量法，以CCD器件為傳感器設計一個帶電子快門的，可實現(xiàn)自動增益控制的高速非接觸實時測量系統(tǒng)。
本文選用的CCD型號為TCD1304，其最大的特性就是具有電子快門，這一特性很大程度的提高了測量速度，而同時并不需要提高驅(qū)動脈沖的頻率，避免了高頻帶來的噪聲、干擾等一系列問題。因此TCD1304的驅(qū)動信號的產(chǎn)生電路與其它型號的產(chǎn)生原理有很大的不同，是本文的設計重點。本文以單穩(wěn)觸發(fā)器為核心設計了一個脈沖發(fā)生器，生成兩個幀轉(zhuǎn)移脈沖SH信號，以實現(xiàn)電子快門的功能。自動增益控制的實現(xiàn)以AD轉(zhuǎn)換器ADC0832和數(shù)字式電位器X9C103為核心，采集CCD輸出信號的峰值信息進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息送入單片機，單片機進行判斷后發(fā)出控制命令調(diào)節(jié)電子開關(guān)，使CCD的輸出信號始終保持在閥值范圍之內(nèi)。
通過理論分析、電路板設計、實驗調(diào)試證明了整個測量系統(tǒng)的可行性，達到了設計之初的各項功能及數(shù)據(jù)指標。相對于其它的測量方法具有測量精度高、速度快、可以進行非接觸測量，以及實時在線檢測等優(yōu)點。在物體移動速度、厚度、位移等測量領(lǐng)域有很好的應用前景。
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