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1、CCD技术在非接触检测中的应用第27卷第8期2006年8月煤矿机械CoalMineMachineryVo】.27No.8Aug.2006文章编号:1003.0794(2006}08.0162.04CCD技术在非接触检测中的应用薛华.李东涛.熊永超(辽宁工程技术大学阜新嘉龙电子有限公司,辽宁阜新123000)摘要:CCD电荷耦合器件是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件.日前它已成为集光学,电子学,精密机械与计算机技术为一体的综合性技术.它被广泛应用于各种加工件的在线检测和高精度,高速度的非接触检测技术领域.CCD像传感器,光学系统,计算机
2、数据采集和处理系统构成的CCD光电尺寸检测仪器的使用范围和优越性,是现有机械式,光学式和电磁式测量仪器都无法比拟的.关键词:电荷耦合器件;光学系统;数据采集中图号:TN386文献标识码:AUntouchedDetectingApplicationwithCCDXUEHua.UDong—tao.XIONGYong—chao(ProjectTechnologyUniversityofLiaoningFuxinJialongElectricCo.,Lid.,Fuxin123000.China)Abstract:Z矗eelectricchargecoupled
3、devicesofCCDisanew—fypesemiconductorintegratedphotoelectricdevicedevelopedatthebeginningoftheseventiesofthe20thcentury.Ithasalreadybecomecomprehensivetechnologyintoanorganicwholeatpresent.Itiswidelyusedinonlinemeasuring,hish—accuracyandhigh—speeduntoucheddetectiontechniquefields
4、ofvariouskindsofworkpieces.ThescopeofapplicationandtheSU.periorityofexistingmachinery—type,optics—type,electromagnetic—typedetectinginstrumentarenotcorn—parablewiththoseofCCDphotoelectricsizedetectinginstrumentthatismadeupofCCDpicturesensor,opti—calsystem?computerdatagatheringan
5、dprocessingsystem.Keywords:chargecoupleddevices;photoelectricsystem;datagathering0引言检测技术是一门应用非常广泛的技术.在许多领域都会对各种加工件,各种运动物体进行检测,以保证产品的合格率和生产,生活的安全性.传统的检测方法有人工检测,也有用机械式,光学式或电磁式检测仪器进行的检测.尤其是人工检测全凭实际工作经验,若部件结构复杂,不但增加了工人的劳动强度,而且精度,效率也会随之降低,既不能完成非接触检测,又不能实现在线检测,同时还增加了检测时给工作人员所带来的危险性.因此
6、,随着科技的日新月异,势必要有一种更加完美的检测技术,那就是CCD技术.在此,以一个基于CCD在线非接触检测的实例——《提升钢丝绳直径的在线检测仪》对CCD技术进行一下探讨.1系统组成整个检测系统由照明系统,被测工件系统,成像物镜,CCD光电检测系统和计算机测控系统(AT89C51单片机和8279键盘,显示芯片等)构成.稳压稳流调光电源为远心照明系统提供稳定的照明光,被照明的工件经成像物镜成像在线阵CCD的光敏阵列面上.由于工件不透光,工件的像在中间部?162?分形成暗带,两侧形成亮带,暗带的宽度就是工件尺寸所成像的犬小.线阵CCD在驱动脉冲的作用下完
7、成光电转换并产生视频信号.系统原理如图1.图1系统原理框图Fig.1Systemprincipleblockdiagram2CCD光电检测系统在CCD光电检测系统中,CCD的选型是十分重要的.CCD的种类繁多,而且它们都有各自的特点和不同的应用,所以CCD型号的正确与否将直接影响到所测信息的正确与否.在本系统中要求的测量范围为15—45tnrn,测量精度和相对要求较高,所以只要选择1000像元以上的线阵CCD就可以满足本测量系统的精度要求.因此本系统应选用TCD1206UD,它的有效像元数为2160,像元尺寸为0.014millX0.014mill,像
8、元中心距为0.014mill,足以满足本测量系统的要求.第27卷第8期CCD技术在非接触检测中
