高速物体速度测量反射式光幕光电性能研究.pdf

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1、2011年第30卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)27高速物体速度测量反射式光幕光电性能研究蔡怀宇，王文涛，孙秋实，黄战华(天津大学精密仪器及光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室。天津300072)摘要：在使用区截装置的测速系统中，为了扩大靶面面积，适用于大口径的高速飞行物体的速度测量，系统采用没有反射装置的光幕做为靶面。通过理论分析了光幕探测距离的影响因素，并通过实验验证系统的实际探测性能，系统在距离镜头1300mm处，形成一个半径为400mm的圆形有效探测区域，面积为0

2、．502。在这个范围内，直径大于等于40mm的物体通过时都可以被系统检测到。最后对其指标的改进根据不同的影响参数提出相应的解决方案。光幕靶在完成过靶目标探测的同时，简化了机械结构，易于调节，大大缩小了体积，减轻了质量，同时降低了成本，更加方便于野外实际应用。关键词：反射式光幕；速度测量；探测距离；光电传感器中图分类号：TJ760．6文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)05--0027--03Researchonphotoelectricpropertiesofreflectivelightscreen’forvelocitymr

3、ementofhighspeedobuseatotmeasurementOtIIII-sDeeO0．iectCAIHuai一yu，WANGWen一tao，SUNQiu一shi，HUANGZhan一hua(KeyLaboratoryofMinistryofEducationforOpto-electronicInformationTechnologyScience．SchoolofPrecisionInstrumentandOpto-electronicsEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，Chi

4、na)AbstractInordertoexpandthetargetarea，andtosuitforthevelocitymeasurementoflarge—caliberandhigh—speedflyingobjects，thissystemuseslightcurtainwithoutrefoctivedeviseasthetarget．Theinfluencefactorsofdetectivedistanceareanalyzed，andtheactualdetectiveperformanceofthesystemisverif

5、iedthroughexperiment．Thesystemformsacirclefieldofview，anareaof0．502mm，witharadiusof400mmgenerallyatadistanceofl300mmfromthelens．Inthisfieldofview。objectofdiametergreaterthanorequalto40mmcanbedetectedwhenitpassthroughthelightcurtain．Therelatedsolutiononindeximprovementisbrough

6、tforwarddependingontheimpactparameters．Thissystemcannotonlydetectthetarget，butalsooptimizesofthemechanicalstructure，easytoregulateandgreatlyreducesthevolume．Soitismoreconvenienttouseinthewildenvironment．Keywords：reflective—lightscreen：velocitymeasurement；detectiondistance；pho

7、to—electricsensor0引言靶面在600mm×600mm~900mm×900mm之间。另一种弹丸初速度是衡量火炮系统对目标射击效果的主要特是采用反射式光幕，激光器发出的光准直扩束后通过柱面征参数，而用区截装置配测时仪测定弹丸速度，是目前各类透镜形成一个扇形光幕，在光幕面上安装反射装置接收反弹丸初速测定的主要方法。基于光电转换原理做成的非接射光束，当物体通过时，由于遮挡而引起接收器光能量的变触式区截装置～光幕靶，以其精度较高、使用方便、成本化而产生触发信号。在反射面的选取方面，主要有3种：一低廉、工作时间不受自然条件限制等优势，在弹丸测

8、速市场是采用圆柱面镜反射⋯，二是采用椭圆柱面镜反射，三是占据较大份额。采用微珠玻璃反射平面。对于前两种反射工作方式，由光幕靶的区截装置目