傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)-玻璃管內(nèi)外直徑檢測(cè)傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-16 08:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 高靈敏度 、低暗電流、 2160 像元的線陣 CCD 圖像傳感器。該傳感器可用于真、圖像掃描和 OCR。該器件的內(nèi)部信號(hào)預(yù)處理電路包含采樣保持和輸出預(yù)放大電路。它包含一列 2160 像元的光敏二極管，當(dāng)掃描一張 B4 的圖紙時(shí)，可達(dá)到 8 線 /毫米（ 200DPI）的精度。 特性： 像敏單元數(shù)目： 2160 像元 像敏單元大?。?14μ m*14μ m*14μ m 光敏區(qū)域：二相（ 5V） 封裝形式： 22腳 DIP 封裝 TCD1208AP 的主要參數(shù) 特性 符號(hào) 最小值 典型值 最大值 單位 （注釋） 靈敏度 R 82 110 138 V/ (見注釋 2) 光響應(yīng)非均勻性 PRNU(1) 10 % (見注釋 3) PRNU(3) 7 16 % 寄存器不平衡性 RI 3 % (見注釋 4) 飽和輸出電壓 VSAT V (見注釋 5) 飽和曝光量 SE V/ (見注釋 6) 暗信號(hào)電壓 VDDDRK 2 6 mV (見注釋 7) 暗信號(hào)非均勻性 DSNU 3 7 mV (見注釋 7) 直流電源功耗 PD 50 100 mW 總轉(zhuǎn)移效率 TTE 92 % 輸出阻抗 To 1 KΩ 動(dòng)態(tài)范圍 DR 750 (見注釋 8) 直流信號(hào)輸出電壓 VOS 3 V (見注釋 9) 直流補(bǔ)償輸出電壓 VDOS 3 V (見注釋 9) 直流差動(dòng)誤差電壓 VOSVDOS 50 100 mV 隨機(jī)噪聲 NDO mV 注釋：所有電壓都是 Vss 和 Vcs 終端為參考。 6．表三 管腳定義： φ 1 時(shí)鐘 1 OS 信號(hào)輸出 φ 2 時(shí)鐘 2 DOS 補(bǔ)償輸出 SH 轉(zhuǎn)移柵 OD 電源 RS 復(fù)位柵 SS 地 NC 未連接 注釋 2：在 2854kwLamp 燈光下的靈敏度是 330/（典型值）。 注釋 3：此為 50%飽和曝光量（典型值）下測(cè)定。 8 PRNU 定義為： PRNU=Δ I/175。I*100(%) 其中 l 為均勻照度下全部輸出信號(hào)的平均值，為輸出信號(hào)與 的最大偏差值。 注釋 4： 此為 50%飽和曝光量（典型值）下測(cè)定。 RI 定義如下： RI= (% )1 0 0*2 1 5 9||2 1 5 91 1IIIn nn?? ?? 其中 In 與 In+1為像敏單元的輸出信號(hào) ,I 為所有輸出信號(hào)的平均值 。 注釋 5： VSAT為所有有效單元的最小飽和輸出電壓。 注釋 6： SE 定義如下： SE=VSAT/R 注釋 7： VDRK 為所有有效單元的暗信號(hào)電壓平均值。 DSNU是在 VNDK為最大暗信號(hào)電壓平均值。 圖四 暗信號(hào)電壓平均值 注釋 8： DR 的定義為 ： DR=VSAT/VDRK 因 VDRK與 tINT成比例 ,所以 tINT越短 DR 值越大。 圖五 時(shí)序圖 表六 各個(gè)信號(hào)描述 特性描述 符號(hào) 最小值 典型值 最大值 單位 SH與 162。1 的時(shí)間間隔 T1,t5 0 100 ns SH 脈沖上升時(shí)間，下降時(shí)間 T2,t4 0 50 9 SH 脈沖寬度 T3 500 1000 162。1， 162。2 脈沖上升時(shí)間，下降時(shí)間 T6,t7 0 60 100 SH 脈沖寬度 T8,t10 0 20 RS 脈沖寬度 T9 40 250 162。1， 162。2 與 RS 脈沖間隔 T11 230 視頻數(shù)據(jù)延遲時(shí)間（見注釋） T12,t13 150 注意事項(xiàng)：（玻璃窗口） 期間玻璃封裝窗口上的灰塵或污點(diǎn)將使 CCD 期間的光學(xué)件性能下降。所以使用浸透酒精的棉球輕拭清潔表面， 并使用過濾后的氯氣噴其表面。同時(shí)注意器件的機(jī)械震動(dòng)或過熱特會(huì)導(dǎo)致玻璃窗口的損壞。 7．驅(qū)動(dòng)電路 圖六 驅(qū)動(dòng)電路 10 2）巴特沃斯低通濾波器設(shè)計(jì) 圖七 巴特沃斯低通濾波器 經(jīng)估計(jì)可得出 CCD 輸出信號(hào)頻率小于 2kHz,因此設(shè)計(jì)濾波器的截止頻率 fc 為 [3]表 631 查得，濾波電容 C1= K= 1200Cfc ，可的增益系數(shù) K=1， 查參考文獻(xiàn) [3]表 632 得 C2=C1,R1=R2= ,R3= KΩ .考慮到電阻阻值 的變化范圍，可選 R1=R2=15KΩ， R3=20KΩ。放大器選用通用型H177415C（開環(huán)增益 8086）即可。 3) 微分電路設(shè)計(jì) 圖八 微分電路 分析：該微分電路輸入輸出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式為 , u0=R1C1 dtdui 11 為了消除干擾（使微分曲線更明顯），應(yīng)選擇 R1C1 值大些。在本次設(shè)計(jì)中我們選擇 R1=10KΩ， C1=， R2為平衡電阻在該微分電路中等于 R1 為 10KΩ，集成運(yùn)算放大器選擇了通用型 H177415C 4）絕對(duì)值電路 圖九 絕對(duì)值電路 分析：假設(shè)輸入電壓 ui 為正，則運(yùn)放 A1 輸出為負(fù)，二極管 D1 截止、同時(shí) M，
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1