📦 基于PSDFPGA的倾斜角测量系统的研究与设计.rar - 免费下载

随着传感技术、激光技术、精密仪器技术、电子技术和微处理技术的突飞猛进，国内外对倾斜角测量技术的要求越来越高，纷纷向着高度集成化、实时在线、功能齐全、高可靠性、高速高精度、工业动态测量等方向发展，将在建筑工程、空间技术、航空航天事业以及机械加工等方面有良好的应用前景，也为提升人们生活工作中自动化和智能化水平提供了一种的参考方案。本文对基于PSD/FPGA的倾斜角测量系统的设计进行了研究。 ⑴介绍了国内外倾斜角测量的发展历程、研究现状与趋势以及倾斜角测量的研究意义，然后阐述了利用PSD设计的整个倾斜角测量系统。PSD是一种位置敏感探测器，由于其自身的高响应度、高分辨率、信号处理简单等特点，在测距系统、传感系统、光通信、信号处理等众多尖端领域广泛采用。选择一维PSD作为测量传感器，从其结构入手，深入分析其工作原理和工作特性，构造整个倾斜角测量体系框架。 ⑵对PSD器件搭建了巧妙的模型架构。将PSD放置于暗盒中，盒顶打开1×10mm矩形透光缝，同时矩形缝有窄带滤光片隔离，这样PSD可以探测从感应支架水平柱下面的光学反光镜反射过来的0.3mm精细线径激光束来定位。由于PSD输出电流与偏移位置在一定范围内成近似线性关系,本文通过其中一端信号采集数据建立系统模型关系。 ⑶针对每端输出信号设计了电路模块包括I—V电路、低通滤波电路、换相电路，对PSD输出的微弱电流信号处理后进行抗干扰处理，同时为满足后续模数转换的需要进行了换相。采用14位的AD779设计了A/D转换模块，在通过两路输出信号达到稳定后比较再通过选择开关送到A/D转换器。A/D转换和LCD显示驱动时序通过FPGA设计实现。文章对整个模型做了系统分析及讨论并设计运算代码通过FPGA实现。 ⑷对设计中可能引起误差的因素及解决措施做了概要总结，并对后续有待改进的研究工作进行展望。

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