一種光斑位置測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及激光位置測量領(lǐng)域，具體為一種光斑位置測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科技和測量科學(xué)的發(fā)展，空間信標(biāo)測量技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，在激光通信、航空制導(dǎo)、空間對接、高精度非接觸測量和建筑設(shè)計等領(lǐng)域，對目標(biāo)角位置的測量精度和速度的要求越來越高。
[0003]目前常用于空間光斑信標(biāo)姿態(tài)一般由(XD/COMS圖像傳感器、四像限探測器、光電二極管陣列、陀螺儀或電子羅盤組成的測量系統(tǒng)。其中CCD/COMS圖像傳感器組成的測量系統(tǒng)存在驅(qū)動電路復(fù)雜，動態(tài)響應(yīng)帶寬窄，對于高速運(yùn)動的光信標(biāo)位置測量具有一定的局限性，并且由于CCD是陣列型(分割型)器件，與光電二極管陣列一樣，其像素大小限制了其分辨率，另外CCD成像對光源、成像系統(tǒng)及被測物表面要求較高，并且價格相對較昂貴；由四像限探測器組成的測量系統(tǒng)，測量是存在測量盲區(qū)；陀螺儀存在累積誤差，會造成長時測量慣性坐標(biāo)系產(chǎn)生嚴(yán)重的偏差，不適合長時姿態(tài)測量使用；電子羅盤則存在易受電磁或鐵磁部件干擾等缺點(diǎn)。
[0004]位置敏感探測器(Posit1n Sensitive Detectors簡稱PSD)具有分辨率高、響應(yīng)速度快、信號處理相對簡單、對光源、光學(xué)系統(tǒng)的要求較低、光譜響應(yīng)比較寬、檢測出位置的同時還可以檢測出光強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于汽車電子、安全防護(hù)、土木工程、紡織機(jī)械和角度測量等領(lǐng)域。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種光斑位置測量儀，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種光斑位置測量儀，包括微處理器、PSD位置敏感探測器、光學(xué)鏡頭、信號調(diào)理模塊、液晶顯示屏、LED指示燈、數(shù)據(jù)存儲器，PSD位置敏感探測器的輸出端與信號調(diào)理模塊的輸入端相連，信號調(diào)理模塊的輸出端與微處理器輸入端相連，微處理器分別與液晶顯示屏、LED指示燈、數(shù)據(jù)存儲器相連。
[0007]所述光學(xué)鏡頭在PSD位置敏感探測器之前，其作用是增加可測量光斑的視場角度。
[0008]所述信號調(diào)理模塊共有四路，每一路包括電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、信號放大濾波電路及AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，PSD位置敏感探測器的四路輸出電流分別接入四路信號調(diào)理模塊中。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型的光斑位置測量儀采用PSD位置敏感探測器作為傳感器、液晶屏作為位置顯示器，具有測量精度高、速度快、測量結(jié)果可實時顯示、操作方便快速，易于使用。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0011]圖2為本實用新型的微處理器電路圖。
[0012]圖3為本實用新型的PSD位置敏感探測器電路圖。
[0013]圖4為本實用新型的數(shù)據(jù)存儲器電路圖。
[0014]圖5為本實用新型的液晶顯不屏電路圖。
[0015]圖6為本實用新型的信號放大濾波電路電路圖。
[0016]圖7為本實用新型的AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路電路圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的實現(xiàn)技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0018]如圖1所示，一種光斑位置測量儀，包括微處理器、PSD位置敏感探測器、光學(xué)鏡頭、信號調(diào)理模塊、液晶顯示屏、LED指示燈、數(shù)據(jù)存儲器，PSD位置敏感探測器的輸出端與信號調(diào)理模塊的輸入端相連，信號調(diào)理模塊的輸出端與微處理器輸入端相連，微處理器分別與液晶顯示屏、LED指示燈、數(shù)據(jù)存儲器相連。
[0019]所述光學(xué)鏡頭在PSD位置敏感探測器之前，其作用是增加可測量光斑的視場角度。
[0020]所述信號調(diào)理模塊共有四路，每一路包括電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、信號放大濾波電路及AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，PSD位置敏感探測器的四路輸出電流分別接入四路信號調(diào)理模塊中。
[0021]所述液晶顯示器由微處理器驅(qū)動，用于顯示當(dāng)前測量光斑的位置信息。
[0022]所述LED指示燈用于指示當(dāng)前測量數(shù)據(jù)的有效性，當(dāng)有效測量光斑位置信息輸出，則LED指示燈亮。
[0023]所述數(shù)據(jù)存儲器作為光斑位置數(shù)據(jù)信息緩存使用，既可以使用微處理器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器也可利用外部獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲器。
[0024]本實用新型的工作原理為:入射光斑經(jīng)過光學(xué)鏡頭聚焦到PSD位置敏感器上，PSD位置敏感器輸出4路電流信號進(jìn)入信號調(diào)理模塊，進(jìn)過信號調(diào)理模塊的電流/電壓轉(zhuǎn)換放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，最終由微處理器讀取，微處理器經(jīng)過程序計算得出入射光斑入射角度位置信息，液晶顯示屏并實時顯示測量信息，LED指示燈提示測量信息成功。
[0025]微處理器I上運(yùn)行處理程序，與信號調(diào)理模塊中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通信，當(dāng)有數(shù)據(jù)輸出時，微處理器讀取到電流的信息，并通過計算得出光斑入射角度位置信息，點(diǎn)亮LED指示燈，將位置信息顯示與液晶顯示屏上，并將數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)存儲器中，以備后續(xù)開發(fā)使用。
[0026]本實施例中的數(shù)據(jù)存儲器可以設(shè)在微處理器內(nèi)部，也可以是設(shè)在微處理器外部的獨(dú)立模塊。
[0027]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型的要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種光斑位置測量儀，包括微處理器、PSD位置敏感探測器、光學(xué)鏡頭、信號調(diào)理模塊、液晶顯示屏、LED指示燈、數(shù)據(jù)存儲器，其特征在于:PSD位置敏感探測器的輸出端與信號調(diào)理模塊的輸入端相連，信號調(diào)理模塊的輸出端與微處理器輸入端相連，微處理器分別與液晶顯示屏、LED指示燈、數(shù)據(jù)存儲器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光斑位置測量儀，其特征在于:所述光學(xué)鏡頭在PSD位置敏感探測器之前，其作用是增加可測量光斑的視場角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光斑位置測量儀，其特征在于:所述信號調(diào)理模塊共有四路，每一路包括電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、信號放大濾波電路及AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，PSD位置敏感探測器的四路輸出電流分別接入四路信號調(diào)理模塊中。
【專利摘要】本實用新型提供一種光斑位置測量儀，包括微處理器、PSD位置敏感探測器、光學(xué)鏡頭、信號調(diào)理模塊、液晶顯示屏、LED指示燈、數(shù)據(jù)存儲器，其特征是，PSD位置敏感探測器的輸出端與信號調(diào)理模塊的輸入端相連，信號調(diào)理模塊的輸出端與微處理器輸入端相連，微處理器分別與液晶顯示屏、LED指示燈、數(shù)據(jù)存儲器相連。本實用新型的光斑位置測量儀采用PSD位置敏感探測器作為傳感器、液晶屏作為位置顯示器，具有測量精度高、速度快、測量結(jié)果可實時顯示、操作方便快速，易于使用。
【IPC分類】G01B11-00
【公開號】CN204346366
【申請?zhí)枴緾N201520002003
【發(fā)明人】傅思勇, 符茂勝, 張鋒輝, 李祖松
【申請人】皖西學(xué)院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月4日