[发明专利]基于PSD的高精度两维位移测量系统

说明书

技术领域

本发明属于测量技术领域，涉及一种基于PSD的高精度两维位移测量系统。

背景技术

随着现代科学技术的发展，非接触检测技术逐渐成为现代检测技术最重要 的手段和方法。当今出现了一类新的固体半导器件－光电位置敏感探测器PSD， 以其分辨率高、实时性强、后续处理电路结构简单等优点，广泛地应用于非接 触激光位移检测系统中，可实时对回转体零件或非回转体零件尺寸与形位误差 进行主动在线检测。由于具有一定非线性，只有对其进行修正，才能达到相当 高的精度。

发明内容

本发明要解决现有技术中存在的技术问题，提供一种非接触式、高精度快 速响应的基于PSD的高精度两维位移测量系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种基于PSD的高精度两维位移测量系统，包括：

PSD信号采集处理电路板，电源以及激光器；所述PSD信号采集处理电路板 分别与电源和激光器相连；所述电源和激光器相连；

所述PSD信号采集处理电路板在信号处理流程上依次包括：PSD，PSD前端信 号调理单元、模数转换单元和数字信号处理单元；所述数字信号处理单元与上 位机相连。

在上述技术方案中，所述PSD为first-sensor公司生产的DL100-7芯片。

在上述技术方案中，所述PSD具有100mm²感光面积，可敏感两个方向上的位 移。

在上述技术方案中，所述信号调理单元为ADA4077-2芯片。

在上述技术方案中，所述模数转换单元为AD7656B-1芯片。

在上述技术方案中，所述数字信号处理单元为MCUF28027芯片。

在上述技术方案中，所述数字信号处理单元可将PSD输出的四路电流信号处 理后得到光点两维位置信息，然后将位置信息发送给上位机。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的基于PSD的高精度两维位移测量系统，将PSD信号采集处理板、 激光器、电源集成在一起，使其成为一套完整的两维位移测量系统，不仅可以 提高测量精度，而且还实现了位移检测的数字化和自动化。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的基于PSD的高精度两维位移测量系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的发明思想为：本发明以PSD为核心，构成了一种高精度、高速度、 非接触式的位移检测系统。该系统不仅可以提高测量精度，而且还实现了位移 检测的数字化和自动化。

下面结合附图对本发明做以详细说明。

如图1所示，本发明的基于PSD的高精度两维位移测量系统包括：PSD信 号采集处理电路板，电源以及激光器；所述PSD信号采集处理电路板是核心部 件，其包括：PSD，PSD前端信号调理单元、模数转换单元和数字信号处理单元。

下面对该电路板进行详细介绍。位置敏感元件PositionSensingDetector (PSD)采用first-sensor公司生产的DL100-7。该型号PSD具有100mm²感光面 积，可敏感两个方向上的位移。

信号调理单元将PSD输出的电流信号转换为电压信号并进行低通滤波，信 号调理单元选用ADA4077-2。模数转换器件选用AD7656B-1，该芯片具有16位 有效分辨率，具有-5V～+5V和-10V～+10V两档测量范围。数字信号处理单元 采用低成本MCUF28027，该器件具有60MHz主频和流水线工艺，其数据处理能 力可满足PSD信号处理需求。数字信号处理单元将PSD输出的四路电流信号处 理后得到光点两维位置信息，然后将位置信息发送给上位机。

本发明的基于PSD的高精度两维位移测量系统，将PSD信号采集处理板、 激光器、电源集成在一起，使其成为一套完整的两维位移测量系统，不仅可以 提高测量精度，而且还实现了位移检测的数字化和自动化。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的 限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其 它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由 此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。