基于線(xiàn)陣CCD的圖像和位置傳感系統

摘要：本文介紹的是一種基于線(xiàn)陣CCD的圖像和位置傳感系統。此系統以C18051F020型微控制器作為下位機，進(jìn)行CCD的驅動(dòng)和與計算機(上位機)的通訊等；計算機通過(guò)用Labview編寫(xiě)的人機交互軟件控制整個(gè)系統的運行；上位機和下位機之間以RS232接口通訊。經(jīng)測試，本系統進(jìn)行干涉、衍射等一維光學(xué)實(shí)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(xiàn)陣CCD；位置傳感器

0 系統概述
本系統原理如圖l所示，計算機通過(guò)RS232接口和C8051微控制器進(jìn)行通訊，控制整個(gè)系統的運行；C8051微控制器控制CCD進(jìn)行光信號的采集，同時(shí)將采集的數據傳輸至計算機；應用Labview編寫(xiě)的人機交互軟件可以全自動(dòng)地操作整個(gè)系統，并對采集的數據進(jìn)行分析、處理和一維模擬成像。
平行光通過(guò)單縫等光學(xué)元件時(shí)，會(huì )按照一定的光學(xué)規律分布，線(xiàn)陣CCD則能夠將一維的光信號轉化為模擬電信號，再通過(guò)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(shí)，如果中間的光學(xué)器件是一個(gè)單縫，則縫的中心點(diǎn)對應的是光強的最大值，通過(guò)這個(gè)原理能夠標記器件的位置信息(如圖1)。本系統對彈簧振了和單擺等動(dòng)力學(xué)系統進(jìn)行了測試，獲得了非常好的效累。