基于PSD的高精度光电自准直仪的研究

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1、长春理工大学硕士学位论文基于PSD的高精度光电自准直仪的研究姓名：张航申请学位级别：硕士专业：光学工程指导教师：向阳20100301摘要本文针对国内自准直仪发展落后这一现状，研究并提出了一种基于PSD的高精度光电自准直仪，其整体结构由光源、光学透镜组、PSD传感器及其软硬件处理系统构成。在设计过程中采用了折返式光路，有效的减小了光学系统和仪器的体积，并对自准直仪光学系统进行了仿真设计与分析。同时，本文还对位置敏感探测器(PSD)进行了具体研究，并以日本滨松公司S1880型PSD为例，通过人工神经网络BP优化算法、三坐标测量机标定对其进行非线性校正，提高

2、了PSD的测量精度。为自准直仪的重复测量精度提供了技术保证。本文设计提出的自准直仪技术指标为：测量范围±5’、全量程测量误差小于O．2”，测量分辨率小于0．01¨，工作距离10m。适用于小角度精密测量。关键词：自准直折返式光路位置敏感探测器非线性校正ABSTRACTThisessayresearchesandpresentsahi曲accuracyphotoelectricauto—collimatorbasedonPSD，inviewoftheconditionofbackwarddevelopmentofinternalauto—collimato

3、r，theintegralstructurecomposedoflightsource，opticallensgroup，psdsensor，anditshardwareandsoftwareprocessingsystemconstituted．Switch-backopticalpathisemployedduringthedesigningprocess，whicheffectivelyreducesthevolumeofopticalsystemandinstrumentation，aswellasdevelopssimulation—base

4、ddesignandanalysisoftheauto．collimatoropticalsystem．Meanwhile，theessayconcretelystudiesPositionSensitiveDetector(PSD)，settingHamamatsuCompany，SModelS1880PSDasanexample，andimprovesthemeasurementprecisionofPSD，byusingArtificialNeuralNetworksBPOptimizationAlgorithmandnonlinearityco

5、rrectiontoitapplyingCoordinateMeasuringMachinedemarcating．Thisprovidestechnologicalguaranteefortheauto—collimatorwhole．rangemeasurementrepetitionprecision．Thetechnicalindicatorsofauto-collimatorpresentedbythispaperare-measuringrange士)。；errorofwhole—rangemeasurementlessthan0．2”；m

6、easuringresolutionlessthaIl0．01"；measuringdistancebeing10m，whichareapplicabletominor-an91eprecisemeasuringenvironment．Keywords：auto-collimatorswitch-backopticalpathPositionSensitiveDetectornonlinearitycorrection长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《基于PSD的高精度光电自准直仪的研究》是本人在指导教师的指导下，

7、独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：——年一月一日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将

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