光电设备检测范文

2024-07-31

光电设备检测范文（精选6篇）

光电设备检测第1篇

位于以色列特拉维夫的ODF光学公司生产了系列移动光电监视产品, 这些设备以“眼球”R1监视系统为基础, 包括“眼球驱动器”和轻型、重型车辆万向识别系统等.其中, “眼球”R1监视系统由隐蔽在坚硬球体内的先进摄像系统及其无线显示单元组成, 可在崎岖的地形 (混凝土、废墟或通过窗户) 抛出或滚动50 m以上, 一旦球体接触地面, 立即建立周围360°区域视频图像并将其传送给操作者的手持式小型显示单元.棒球大小的“眼球”R1监视系统可用三脚架支撑固定, 也可外加相应的配套遮蔽装置, 伪装成石头、盆景、树木等放置在特定场景中进行昼夜监视.“眼球驱动器”是将“眼球”R1监视系统安装在一个小型4轮遥控车上, 越墙或在任何地面上移动.

进一步的改进是采用2007年研制出的Omni万向系统, 把包括5台摄像机的圆柱形监视系统通过坚硬的连杆固定在车辆顶部.安装在轻型车辆上的系统 (ODR LV) 可在危险区域边驾车边时刻观察周围360°环境.只要按下按钮, 放置在副驾驶位置的笔记本电脑就可显示、记录、分析周围视频场景并将其发送到指挥中心, 适用于执法、反恐、VIP保护、秘密行动和搜索营救行动.若将这个圆柱形监视系统安装在坦克、装甲车辆顶部 (ODR HV) , 则可通过车内显示器和控制单元观察周围情况, 极大增加车内人员的安全感.

光电设备检测第2篇

内容提要：随着国内照明行业的飞速发展、产品自主研发与检测意识的增强、以及相关技术领域的发展，国内涌现出为代表的专业研发和生产企业，改变了以前仅有少数高等院校开展理论研究的格局。

照明光电检测设备行业是近几十年出现的新兴行业，起源于欧美等发达国家；随着光源种类的革新，尤其是半导体照明的出现，逐渐发展成为LED 和照明光电检测设备行业，经历了一个从无到有、从小到大、从单一设备到系统集成的发展历程。

受经济发展等历史原因制约，我国照明光电检测设备行业起步较晚，直至上世纪90 年代，随着国内照明行业的飞速发展、产品自主研发与检测意识的增强、以及相关技术领域的发展，国内涌现出为代表的专业研发和生产企业，改变了以前仅有少数高等院校开展理论研究的格局。

内容选自智研数据研究中心发布的《2013-2017年中国专业照明行业分析及投资前景预测报告》

从检测技术和设备的发展过程来看，LED 和照明光电检测设备行业的发展大致经历了以下三个阶段：

第一阶段，检测设备以光电倍增管为探测器件、以机械结构为主，单机人工操作。在此阶段，检测设备结构简单，检测精度不高，速度较慢。

第二阶段，随着新型光电探测器件的应用、精密机械加工技术的发展、嵌入式技术的出现等，检测设备逐步发展成为集光、机、电与一体的单机自动化设备，检测精度进一步提高，并开拓出许多新的检测领域。

光电设备的三维减振系统设计第3篇

1 振动对光电设备中光学装置的影响

光电设备中光束发射装置和光学成像装置都是精密光机装置,对环境振动极为敏感。因此分析振动对光学装置的影响是三维减振设计的基础。

1.1 振动对光束发射装置的影响

目前光束发射定向精度已达到10秒级,由于光学系统对环境振动极为敏感,发射装置由于受到大量级的振动、冲击而产生的微小变形都会影响到发射精度。另外发射装置在3个转动自由度上的振动(即角振动)干扰会对光束发射定向精度产生影响,尤其是在垂直于光轴2个转动自由度上的振动影响最为明显。这2个问题直接影响到光束定向辐照的有效性。因此需要设计一套既有隔振缓冲能力,同时也具备抑制角振动功能的三维减振系统。

1.2 振动对光学成像装置的影响

从文献[1-5]可知,角振动引起的像质变化,光电设备中产生的角振动的振幅越大,则在像平面上的线位移量越大,成像质量越差。因此需要设计一套抑制角振动功能的装置。

2 三维减振系统设计

三维减振系统设计包括线位移装置、隔振缓冲装置。线位移装置设计主要是消除角振动,使设备在3个平动自由度上实现线振动。隔振缓冲装置设计主要是兼顾隔振效率与缓(抗)冲效率对设备的影响,使设备在3个方向上实现有效的减振和缓冲效果。利用U G软件建立了三维减振系统的仿真模型如图1所示。

2.1 线位移装置

由上述光电设备隔振方案的设计可知,角振动主要由线振动耦合产生,因此解除线振动与角振动之间的耦合作用,即可取得良好的隔振效果。无角位移减振装置的作用是使光电平台相对于动载体只有平移运动,而不存在相对的转动自由度。提出利用空间连杆机构构成的并联机构作为无角位移减振装置,利用空间连杆机构的运动特性抑制和限制运动平台的转动自由度,使得光电平台相对于动载体始终做平移运动,其原理如图2所示。

图2中,X轴方向为光轴方向,上平台各个方向的运动分别为x、y、z、α、β、γ,根据机械原理的刚体运动方程得出

其中,YO0A1、YO0D1、ZO0A1、ZO0D1分别代表两点间的Y向和Z向距离;A1、EA2、D1、HD2为辅助支承,辅助支承设计采用转动副连接,所以上平台相对于下平台无X方向上的平动,当下平台无转动时,得出

联立式(1)、式(2)两式得出:β(t)=0,γ(t)=0,即上平台绕Y轴和Z轴无转动。同理,由于连G2B2、I2F2分别通过转动副与下平台相连,即在y向上无移动自由度,所以G2和I2在y向上的位移与G2和F2相等,且下平台只有平动,即ΔyG2=ΔyI2=ΔyB2=ΔyF2。G1、I1、G2、I2为一平行四边形机构的4个顶点,所以有ΔyG1=ΔyI1,ΔyG2=ΔyI2,可以推出上平台绕X轴无转动,即α(t)=0。因此,整个机构具有2个方向的移动自由度,分别为垂直于光轴的YOZ面内的2个方向上的移动。

根据以上的原理分析,设计了一套无角位移的线位移装置,利用UG软件建立了线位移装置的仿真模型如图3所示。

2.2 隔振缓冲装置

由上述光电设备隔振方案的设计可知,光学系统对环境振动极为敏感,但是低频隔振与缓(抗)冲不能兼顾,使光电设备不能同时避免低频振动和冲击。目前的设计一般都是二者兼顾,这样低频隔振效率与缓(抗)冲效率都不能做到最优效果。提出具有良好的三向低频隔振性能和优良的三向缓(抗)冲性能的隔振缓冲装置。采用具有三向非线性软化刚度特征的低频隔振主体和三向非线性硬化刚度特征的弹性体构成,具有显著的低频隔振和缓(抗)冲性能。其力学模型如图4所示。设备质量m、隔振器刚度k、阻尼F。当基础激励为x0=A0cosωt,ẍ0=-A0ω2cosωt,则设备响应为x=A cos(ωt-θ),

根据以上的原理分析,设计了隔振缓冲装置,软化刚度特征用钢丝弹簧,钢丝干摩擦阻尼减振及三向刚度比Kx:Ky:Kz=1:1:2,可以实现良好的三向减振。硬化刚度特征用高阻尼型硅橡胶材料,抗张强度可达1 500 PSI及抗撕裂性可达88 LBS,弹性良好及具有良好的压缩变形,可以实现良好的三向缓冲。其中刚度k、阻尼F可利用振动实验获取数据。利用U G软件建立了隔振缓冲装置的仿真模型如图5所示。

3 三维减振系统设计计算

三维减振系统分析计算包括减振系统抗振动设计计算和减振系统抗冲击设计计算。

3.1 减振系统抗振动设计

(1)系统三向振动传递率为

式中,λ为振动频率比,λ=fi/fn;fi为外干扰频率,取fi=65(Hz);ξ为系统阻尼比,取ξ=0.2。代入已知参数可得

垂向:Tz=

横向:Tx=

纵向:TY=

(2)系统三向隔振效率为

垂向:Ez=(1-Tz)×100%=84.6%

横向:Ex=(1-Tz)×100%=84.3%

3.2 减振系统抗冲击设计

(1)系统抗冲击性能。设定冲击输入为:A0=20g,τ=11 ms,半正弦波。

(2)系统冲击响应频率:fr=0.75·fn。则frz=0.75·fnx=0.75×18.8=14.1(Hz);frx=fry=0.75×20.5=15.4(Hz)。

(3)系统冲击传递率。输入脉冲频率fs=1/0.022=45.5 Hz,则垂向和水平向冲击频率比分别为frz/fs=0.30和frx/fs=0.33。根据半正弦波冲击响应谱查得三向冲击传递率均为:TAz=0.55,Ay=TAz=0.56。则系统三向冲击加速度响应幅值为:Arz=11g;Arx=Ary=11.2 g。

4 三维减振系统的台架实验

将减振装置安装于振动实验台上,以不同振动水平的窄带随机信号作为减振器激励信号,经减振器后输出响应信号(本实验测量的是加速度信号),分别用2个加速度传感器测取了激励和响应信号,比较激励和响应信号,进行幅频响应分析,激励和响应信号比较后,得出的减振装置的传递率实验曲线如图6所示。

由传递率—频率关系曲线可知,在0～100 Hz窄带随机信号激励下,优势频率为18.8 Hz,加速度传递率在优势频率附近不超过2.5,且隔振频带非常宽,为30～∞Hz。当频率大于30 Hz,放大系数小于1,并且随着频率的增加,传递率显著减小。这说明此种减振器减振效果明显,且优势频带宽,充分体现了减振的非线性及振动过程中耗能的特性。

5 结束语

上述三维减振系统能在空间任意方向动载荷作用下产生弹性动变形,大量吸收和消耗系统的振动能量,可用于大冲击振动条件下光电设备减振结构设计,实现了光电设备的线位移振动,可为动载体行进中工作的光电设备的减振设计提供参考。

参考文献

[1]张褒,贾平,黄猛.动载体成像模糊的振动被动控制技术[J].光学技术,2003,29(3):281-283.

[2]王东升,周桐,李健,等.振动、冲击环境下支架减振器刚度优化设计[J].航天器环境工程,2006(2):86-89.

[3]机械设计手册编委会.机械设计手册(新版)(第五卷)[M].北京:机械工业出版社,2005.

[4]李德葆,陆秋海.工程振动试验分析[M].北京:清华大学出版社,2004.

《光电子技术及检测》教学改革探讨第4篇

摘要：针对目前《光电子技术及其检测》课程存在的问题及形成原因进行了分析，结合本学院的特点，讨论了教学内容和方式、实践教学、课外科技活动及考核方式等方面的改革措施。

关键词：光电子技术；教学内容；教学改革；实践教学

中图分类号：G642 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）013-000-01

光电子技术是由电子技术和光子技术互相渗透、优势结合而产生的，是一门新兴的综合性交叉学科，已经成为现代信息科学的一个极为重要的组成部分。《光电子技术及其检测》是本学院电子科学与技术专业的专业核心课程，该课程是一门理论和实践紧密结合的重要课程，在授课过程中要把课程特点和专业性质结合起来，系统介绍光电子技术的理论基础和实际应用。然而对于不同类型学校的不同学生，对知识点掌握的要求、教学的方式以及授课的难易度都不应该完全相同。为了紧密结合本校培养应用型人才的办学理念，培养学生的学习兴趣和创造力，拓展知识面，指导学生的就业方向，对教学内容和方法、实验教学环节及考核方式做一些改进是非常必要的。

一、教学内容及方法

本课程介绍光电子技术的理论和应用基础，介绍光电子系统中关键器件的原理、结构、应用技术和新的发展。通过本课程的学习，应使学生掌握常用的光源及光度学的基本知识，理解光电子技术的基本原理、基本概念，了解光电子技术的应用实例，了解光电子领域的新成果和新进展，对光电子技术有比较全面、系统的认识和理解。

本课程安排在第五学期，学时数为32，由于课时较少，最初选择的教材并不太合适，经过调整选用郭天太编写的《光电检测技术》（华中科技大学出版社）。其中基础理论知识涉及到许多物理光学、晶体光学、半导体理论等基础知识，讲授过程中需要借助大量的新概念介绍、公式推导等，这样会占用较多的课时，并且学生对枯燥的公式推导比较抵触，很可能使他们从开始就失去对该课程的兴趣；另外，光电系统和应用部分的内容涉及到很多具体的光电器件，如果仅仅依靠课堂上用板书或多媒体课件讲授，很可能只让学生对此只有一些概念上的了解而不是真正掌握，在实际应用中仍然比较陌生。针对该现状，在教学内容上应该强调基本原理、基本概念的讲解，尽量避免大量复杂的数学公式推导，讲解时理论联系实际，适当增加flash动画、视频材料，尽量调动学生对本课程的兴趣。

二、实践教学

本课程所对应的实践环节为《光电子技术与器件分析实验》课程，目前包含的实验内容有：LD/LED光源特性测试实验；COMS传感器；线阵CCD原理及应用实验；光电倍增管实验；光纤数值孔径测试实验；太阳能电池综合实验；光电探测实验；液晶光阀电光特性实验。这些实验内容相对应的实验仪器一般为固定的实验箱，这些实验箱通常做成集成式的结构，也就是很多光电器件已经被固定在实验箱上，只要按照实验指导书的要求进行连线，按下相应的开关就可以进行实验。这一类的实验基本都是验证性的，不能很好的服务于理论教学，不利于学生对实验内容的理解，他们的创新思维和创新能力都得不到提高。另外，实验室的硬件条件也是影响到实验效果的重要原因，由于光电实验的特殊性，一台实验箱最多能满足两位同学做实验，目前的实验仪器的数量很难满足所有同学同时开展实验，需要分批进行，严重制约了实验教学的正常开展。

针对实验教学环节存在的一系列问题，建设了相应的实训平台，增加实践环节的就业导向作用，针对目前光电子行业的发展趋势，增加“光伏发电实训平台”和“光电器件和光电技术综合设计平台”。其中，“光伏发电实训平台”是结合本学院“国家级大学生实践基地”项目进行，可开设的实验内容有：光伏系统电气装配实训、分布式发电技术、光伏建筑一体化、光伏发电系统、光伏电站电气控制、现代电能质量标准与测量技术、光伏电站安装调试实训、光伏跟踪PLC控制实训、光伏电站运行调试实训、光伏电站监造实训、光伏电站检测验收实训、光伏逆变与储能控制实训等。“光电器件和光电技术综合设计平台”克服了之前实验箱的弊端，采用模块化的实验方式，可提供更多的同学开展不同的实验项目。该平台由光学导轨、光学元件、电学元件、光电传感器组件、各种不同应用的电路模块以及仪器仪表等部分构成，除了可以完成平台自有的众多实验项目外，学生还可依托平台的各种模块自行设计搭建各种实验，还可作为相关专业的课程设计与毕业设计平台。这样便有利于学生深入理解基础理论，全面掌握综合技能，使所学知识得到系统锻炼，有利于开发开放性的实验教学内容，加强实践研究与应用开发工作的进展，有利于培养学生独立思考与创新思维。

三、课外科技活动

除了理论教学和实验教学环节，适当的专业相关的课外科技活动能够激发学生对课程的兴趣，使学生在课外能够提高动手能力、创新设计能力及团队协作能力。结合学校的“科技节”活动，学院在教学改革过程中学院开展了“光伏设计大赛”，学生参与十分积极踊跃，效果很好。另外，要开展校企合作，由相关光电子企业的专家和技术人员对学生开设课程和专题讲座，介绍一些前沿的知识，拓展学生的视野，指导学生的就业方向。

四、考核方式

考核一直以来都是学生最关注的环节，也是教师们一直在尝试改革的环节。对于本课程的理论教学环节，一直以来都采用闭卷考试，而实践环节都采用考察的方式。闭卷考试对于学生来说，需要对理论知识及理论知识的掌握非常熟练，这样就会导致学生的考前突击，并没有真正掌握课程内容。因此针对教学内容的改变，考核内容也应相应的重基本概念、基本原理和应用领域，回避复杂的理论分析和理论计算。另外，考核方式也不应只靠最后一次成绩定论，要结合平时课堂成绩、实验环节以及课外科技活动的表现，这样的考核方式既可以让学生重视理论知识，又不能忽略实践环节和相关的课外环节。

五、结束语

以上就是对本学院《光电子技术及其检测》课程的教学现状分析及改革方式。通过对教学内容和方式、实践教学、课外科技活动及考核方式等环节的改革，以期提高学生对光电类课程的兴趣，开拓视野，培养他们的实际操作能力、创新设计能力，真正对就业起到导向作用。

光电设备检测第5篇

农药的使用促进了农业生产的发展, 给人们带来了巨大的经济效益。然而, 随着农药使用量的不断加大, 它的危害性也逐渐暴露出来, 最主要的问题就是农药在食品和环境中的残留问题。这不仅使生态环境受到污染, 更严重的是损害了人们的身体健康。有机磷是主要的农药残留物, 近年来由于有机磷农药残留过高引发的食物中毒事件屡见报导。农药残留问题已严重威胁到人体健康和生态环境, 如何有效地控制和检测农药残留, 已成为社会各界广泛关注的问题。

2光电检测技术在农药残留检测领域中的优势

随着人们绿色食品意识的不断提升, 食品安全问题越来越成为人们普遍关注的焦点, 而在诸多的安全问题中, 食品中的农药残留问题成为了主要因素之一。为此, 如何简便有效地检测出食品中的农药残留问题是我们研究食品安全的主流之一。目前所采用农药残留分析的主要方法有气相色谱仪、气质联用仪、液质联用仪等。诸类方法具有分析精度高、定量准确等优点, 然而其样本的前期处理复杂、检测时间长且检测成本高, 不利于在工农业生产和日常生活中推广使用[1]。另一方面, 对于农药残留检测方法的主要三类:生物测定技术、理化检测方法和快速检测法, 生物测定技术对指示生物要求较高, 测定结果不能确定农药品种;理化检测方法精度虽高, 但是操作过程繁琐且耗时长, 不能满足在线检测的需要;快速检测法发展较快, 但是这些也存在灵敏度低或成本高等问题。因此, 实现农药残留的快速、无损、实时在线检测是我们亟待解决的问题。

光电检测技术作为一种应用范围性较广且快速可靠的技术, 具有检测灵敏度高、取样量少、快速、简便, 可在恶劣环境下进行在线、连续监测等优点, 它在农药残留检测中的应用成为当今热点之一。

3光电检测技术在农药残留检测领域中的国内外研究现状

光电检测技术在农药检测中的应用, 主要集中在直接光谱分析技术与荧光分析法方面。在直接光谱分析技术方面, 文献[1]通过收集一些光谱技术在农药残留检测方面的使用实例, 经整理、比较、分析后, 得出了:红外光谱技术虽发展较为成熟, 但其易受外界干扰;拉曼光谱技术在农药检测方面有很好的发展前景, 但其易受荧光背景干扰, 且拉曼光谱数据库的建立仍有所欠缺;荧光光谱技术在农药残留检测方面还处于试验阶段, 如何有效的解决外界因素的干扰还有待于进一步的研究等结论。文献[2]在农药溶液样品检测精度的考察方面, 利用透射法推导并验证了敌敌畏氯仿溶液在2mm光程下的检测精度可达4.4ppm, 相关系数为0.9999;而应用ATR方法时, 敌敌畏的SEP可达46.67ppm, 相关系数为0.9978。且还通过实验估算出了敌敌畏的理论最佳光程长, 同时得出了中红外光谱可用于农药残留检测精度不高的场合, 如超标施用农药样品的快速粗筛选等的结论。文献[3]通过试验的方法验证了FTIR/ATR技术用于快速检测蔬菜中有机磷农药残留的可行性, 同时还验证了蔬菜中所含色素对农药的特征吸收基本没有干扰, 这表明了FTIR/ATR技术可用于对蔬菜农药残留检测方面。

在荧光分析法方面, 文献[4]基于激光诱导荧光机理, 通过研究不同农药残留物在激光照射下所产生的荧光, 并对各荧光的光谱特性进行分析, 来探测出是否有农药残留并鉴别出农药的种类。文中通过进行一系列的实验分析, 实际测出了五种农药的荧光谱, 并证实了利用3倍频Nd:YAG激光器和光谱探测系统可以较为准确地测量出某些农药的荧光谱, 且可通过分析荧光谱特性区分出不同农药的种类的结果。文献[5]利用三维荧光光谱法对多菌灵、灭多威、苯菌灵混合农药进行了试验, 并对试验所形成的三维总体积光谱图、等高线图进行了一系列的分析, 得出了虽然这三种农药的波峰位置发生了少量的偏移, 但基本上可以清楚地分辨出三种农药的波峰并分辨其种类的结果。文献[6]通过对氨基甲酸酯类农药在紫外线的照射下能够产生荧光的机理, 设计出了一种用于检测氨基甲酸酯类农药残留的荧光检测系统。文中还通过一系列的试验验证了该系统具有灵敏度高、线性度好、处理结果方便等优点, 这为氨基甲酸酯类农药残留的检测提供了一种方法。

通过对以上文献的研究分析后, 我们可以看出, 光电检测技术在农药残留检测中确实具有很大的研究价值。另外, 就其具有操作简便、快速、准确等特点, 这为以往传统的检测方法提供了一个新的突破。在今后的农药残留检测中, 它将会被更加广泛的投入使用。

4结束语

我国是一个农业大国, 农产品是我们的主要食材, 然而农产品中的农药残留问题却日益严重, 这迫使我们必须尽快找到一种更为快速简便的农药残留检测方法。以往传统的检测方法虽也能检测出部分农药的残留量以及农药的种类等, 但这些方法大都需要进行样品的预处理, 且不适合现场的、在线的检测, 而相比于传统的检测方法, 光电检测技术作为一种新型的、非接触式的检测技术, 它的出现在一定程度上解决了传统方法在某些方面难以实现的农药残留的检测, 如农药残留的现场检测和在线检测等, 加之, 因其操作过程较传统的方法更为简便、快速、准确等, 故可为今后的农药残留检测提供一种更为快速简便的检测方法。在今后的食品安全检测中, 它也将作为一种重要的检测手段。

参考文献

[1]李靖, 王春光, 田海清.光谱技术在农药残留检测中的应用与展望[J].农机化研究, 2014 (8) :250-252.

[2]李文秀.应用红外光谱技术进行农药残留快速检测的研究[D].天津大学, 2004.

[3]朱春艳, 李伟凯, 李艳春.FTIR/ATR技术快速检测蔬菜中有机磷农药残留[J].黑龙江八一农垦大学学报, 2007, 19 (6) :78-82.

[4]孙玲, 周寿桓, 阎吉祥, 等.激光诱导荧光技术在农药残留物探测中的应用[J].激光与红外, 2003, 33 (6) :417-418.

[5]崔立超.荧光光谱法在农药残留检测中的应用研究[D].燕山大学, 2005.

动态光电投影法零件尺寸检测第6篇

应用光电变换技术来进行尺寸测量的基本原理, 是先将尺寸量通过光学元件变成光学量 (光通量或光脉冲数) , 通过光电器件将光学量变成电量, 这个反映被测尺寸的电量通过电子技术来实现自动测量和控制。

1 动态光电投影法原理

1.1 双狭缝动态光电投影法检测原理

动态投影法是被测工件在运动过程中进行检测, 直接进行测量的不是工件本身, 而是运动着的投影尺寸, 图1为双狭缝动态光电投影检测原理图。

每个光电器件的前面对应一个狭缝, 组成所谓光电眼, 被测工件向下运动, 投影则向上运动。光电眼3为定位装置, 作为检测公差的相对基准, 光电眼1和光电眼2为检测装置。狭缝1和2的边界宽度 (图中标定的S) 为投影公差带尺寸。狭缝有一定宽度, 当工件端面投影界线落在狭缝中间时狭缝部分遮挡, 部分透光, 光电器件有一定的输出。所以, 从是否有光电信号输出来判断公差界线不准确。为此, 在电路上还要采用鉴幅电路。光电器件输出的光电信号 (电流或电压信号) 经过放大器放大后, 送到鉴幅器进行鉴幅处理。幅值大于鉴幅值时, 鉴幅器有信号输出, 光电眼为有光照状态;幅值小于鉴幅值时, 鉴幅器无信号输出, 光电眼为无光照状态。

当投影的下端界线落入狭缝3的中心线位置时, 光电器件3输出的光电信号经放大, 鉴幅之后给出一个定位信号。检测装置给出的1、2两路信号, 经过放大, 鉴幅和逻辑处理后给出控制信号, 控制执行结构。将检测结果和工作状态的关系列于表1。

1.2 多狭缝动态光电投影法检测原理

图2所示双狭缝动态投影法检测法对工件尺寸的检测只能在一个公差范围内进行, 不能对工件的公差分几个等级。为此采用图2所示的检测原理, 将双狭缝变为多狭缝 (光栅) 结构。

图中检测装置的定位狭缝和检测光栅的位置由被测工件尺寸的大小来确定。工件投影扫过检测光栅时光电输出将是阶梯波, 其阶梯数目与光栅的亮线条数相等, 即投影扫过一个亮线条时, 光电器件输出一个阶梯波。

设光源通过一个亮线条的辐通量为对应光电变换电路输出将减少数值。的大小与光源辐射通量Δ和光电器件的灵敏度S1成正比, 即=CΔS1, 其中C为系数。

工件投影扫过每个亮线条过程是连续变化量, 辐射通量的减少也是连续的, 所以光电器件的输出减少值也是连续的。因此, 光电变换电路输出的阶梯波不是很陡的 (不是突变值) , 有一定的斜率。

为了获得理想的微分信号, 希望阶梯斜率越陡越好, 成为较理想的阶梯波, 在设计时可适当的提高光源的辐射能。另外, 在尽可能的情况下, 提高工件运动速度, 同时使检测速度也提高了。

光电器件输出的阶梯波, 经放大、微分、整形后, 得到方波脉冲信号, 然后用计数器计数, 工件投影扫过一个亮线条时, 计数器将计一个脉冲数。所以计数器记录的脉冲数将反应工件尺寸的大小。

2 结语

动态光电投影法零件尺寸检测技术具有能够实现非接触无损检测, 测量精度高, 测量长度不受限, 检测装置结构简单等特点, 是一种基于光电变换的先进的自动化在线检测技术。

参考文献

[1]杨永才, 等.光电信息技术[M].上海:东华大学出版社, 2005, 8.