基于線陣CCD的圖像和位置傳感系統(tǒng)

摘要：本文介紹的是一種基于線陣CCD的圖像和位置傳感系統(tǒng)。此系統(tǒng)以C18051F020型微控制器作為下位機，進行CCD的驅(qū)動和與計算機(上位機)的通訊等；計算機通過用Labview編寫的人機交互軟件控制整個系統(tǒng)的運行；上位機和下位機之間以RS232接口通訊。經(jīng)測試，本系統(tǒng)進行干涉、衍射等一維光學(xué)實驗收到良好效果；位置傳感器的定位粘度達140μm，定位頻率達50Hz以上。
關(guān)鍵詞：微控制器；Labview；線陣CCD；位置傳感器

0 系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)原理如圖l所示，計算機通過RS232接口和C8051微控制器進行通訊，控制整個系統(tǒng)的運行；C8051微控制器控制CCD進行光信號的采集，同時將采集的數(shù)據(jù)傳輸至計算機；應(yīng)用Labview編寫的人機交互軟件可以全自動地操作整個系統(tǒng)，并對采集的數(shù)據(jù)進行分析、處理和一維模擬成像。
平行光通過單縫等光學(xué)元件時，會按照一定的光學(xué)規(guī)律分布，線陣CCD則能夠?qū)⒁痪S的光信號轉(zhuǎn)化為模擬電信號，再通過一系列的電信號處理，就能夠在計算機上顯示光強的分布。同時，如果中間的光學(xué)器件是一個單縫，則縫的中心點對應(yīng)的是光強的最大值，通過這個原理能夠標記器件的位置信息(如圖1)。本系統(tǒng)對彈簧振了和單擺等動力學(xué)系統(tǒng)進行了測試，獲得了非常好的效累。