[发明专利]基于线阵CCD的非接触微小位移测量装置及方法

摘要

一种基于线阵CCD的非接触微小位移测量装置及方法，水平线激光器发出的激光照射在线阵CCD上，感光像元在驱动脉冲作用下输出信号，当输出信号超过设定的本底阈值电压时，阈值比较器输出矩形脉冲串，不同时刻的矩形脉冲串处理后分别得到矩形脉冲串的中心位置，从而得到该线阵CCD在不同时刻之间的绝对位移。本发明阈值调节器的输出矩形脉冲信号的个数取决于阈值电压与线阵CCD输出信号电压的比较结果；中央处理单元主要关注阈值调节器输出的矩形脉冲信号的个数；所以本发明便于程控调节，精度高，噪声小，可以保存数字电位器输出的最佳工作点的数据，为在不同环境中调节数字电位器的输出提供了数据支持。

主权项

一种基于线阵CCD的非接触微小位移测量装置，其特征在于：包括用于提供水平线激光束的水平线激光器、多路测量单元、通信模块、计算机控制模块；所述水平线激光器固定放置，所述多路测量单元分布在待测量装置上，所述测量单元包括依次连接的线阵CCD、数据采集模块、协议转换模块；所述多路测量单元的协议转换模块通过通信模块与计算机控制模块进行通信；所述线阵CCD用于敏感水平线激光器发出的激光；所述数据采集模块包括依次连接的初级信号调理单元、中央处理单元和片外存储单元；所用初级信号调理单元包括阈值调节器、数字电位器和可编程逻辑器件，所述数字电位器用于设定阈值调节器的阈值电压，所述阈值调节器根据阈值电压和线阵CCD输出信号电压比较结果输出矩形脉冲串；所述可编程逻辑器件根据计算机控制模块设定的数值，调节数字电位器的输出电压；所述片外存储单元用于存储测试得到的数据；所述中央处理单元为线阵CCD提供驱动脉冲、通过阈值调节器输出的矩形脉冲串判断水平线激光在线阵CCD上的中心位置、控制片外存储单元上的读写时序和实现硬件中值滤波。