电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛

标题: 基于CCD技术的非接触在线检测仪设计 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2013-11-11 22:46 标题: 基于CCD技术的非接触在线检测仪设计

关键字：稀布阵单脉冲天线
1.引言
检测技术是一门应用非常广泛的技术。在许多领域都会对各种加工件、各种运动物体进行检测，以保证产品的合格率和生产、生活的安全性。传统的检测方法有人工检测，也有用机械式、光学式或电磁式检测仪器进行的检测。尤其是人工检测全凭实际工作经验，若部件结构复杂，不但增加了工人的劳动强度，而且精度、效率也会随之降低，既不能完成非接触检测，又不能实现在线检测，同时还增加了检测时给工作人员所带来的危险性。因此，随着科技的日新月异，势必要有一种更加完美的检测技术，那就是CCD技术。在此，以一个基于CCD在线非接触检测的实例——《拉升钢丝绳直径的在线检测仪》对CCD技术进行一下探讨。

2.系统组成

整个检测系统由照明系统、被测工件系统、成像物镜、CCD光电检测系统和计算机测控系统(8031单片机和8279键盘/显示芯片等)构成。稳压稳流调光电源为远心照明系统提供稳定的照明光，被照明的工件经成像物镜成像在线阵CCD的光敏阵列面上。由于工件不透光，工件的像在中间部分形成暗带，两侧形成亮带。暗带的宽度就是工件尺寸所成像的大小。线阵CCD在驱动脉冲的作用下完成光电转换并产生视频信号。其系统原理图如图1。

3.CCD光电检测系统

在CCD光电检测系统中，CCD的选型是十分重要的。CCD的种类繁多，而且它们都有各自的特点和不同的应用，所以CCD型号的正确与否将直接影响到所测信息的正确与否。

在本系统中要求的测量范围为15mm～45mm，测量精度和相对要求较高，所以只要选择1000像元以上的线阵CCD就可以满足本测量系统的精度要求。因此本系统应选用TCD1206UD，它的有效像元数为2160，像元尺寸为0.014×0.014mm，像元中心距为0.014mm，足以满足本测量系统的要求。

该器件的主要技术指标：

像元单元数2160像元总长为30.24mm

像元中心距14μm驱动频率1MHz

行周期2.5ms灵敏度45V/lx·s

在1MHz数据率情况下工作时，有效像元输出时间为2.16ms,钢丝绳直径信号产生于2.16ms期间。输出信号的暗电平可控制在1.0V左右。而高电平可接近10V，相差比较大。当光学系统调整得比较好时，图像边缘的信号比较陡，测量误差较小。TCD1206UD的工作原理和驱动电路如下：

欢迎光临电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/)