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光电自准直小角度测量系统设计

【摘要】: 角度测量是计量科学的重要组成部分,特别是微小角度的测量,在精密加工、航天航空、军事和通讯等许多领域都具有极其重要的意义和作用。角度测量的方法多是根据自准直原理,通过光学系统,将角度的微小变化以出射光的形式反映出来。通过光电转换器件,将包含有角度变化信息的光信号变换为电信号,再对电信号进行后期的处理。 目前被广泛应用的光电小角度测量仪器,在精度方面可以满足实际的需要。但这类仪器通常都具只能实现一维小角度测量,并具有较大的体积,不便于携带至某些特定的工作现场进行测量。因此,研究一种小型化、便携式的高精度角度测量仪器成为必要。本课题对二维小角度测量方法进行了研究,设计了一种利用嵌入式系统对数据进行采集并进行后期处理的方案。在硬件处理电路部分,完成了线阵CCD驱动电路设计、视频信号调理和结果显示的工作,实现了利用ARM处理器对数据进行高速采集。软件部分实现了对嵌入式系统的初始化以及对数据的处理。 通过实验,验证了利用嵌入式系统,对常规基于自准直原理的角度测量仪器进行改造的可行性。为制造一种高精度、便携式的角度测量仪器,进行了理论上的验证。

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