【正文】 l0可以大范圍的調(diào)整與鎖定，系統(tǒng)的測(cè)量范圍將會(huì)很大。因此，可以推導(dǎo)出鋼板的寬度的計(jì)算公式，為 )(2021010??SNSNlL ????（ 101） 式中， β 1與 β 2分別為兩個(gè)探測(cè)器光學(xué)成像物鏡的橫向放大倍率，S0為 CCD像敏單元長(zhǎng)，式中的正負(fù)號(hào)要根據(jù) CCD的安裝方向確定。 經(jīng)二值化處理或 A/D轉(zhuǎn)換在提取邊界（軟件二值化處理），得到如圖 103所示的二值化信號(hào) D1與D2。 ? ⒈ 寬度測(cè)量原理 如圖 102所示為寬度測(cè)量的原理方框圖。 鋼板寬度的非接觸自動(dòng)測(cè)量 如圖 101所示為采用兩個(gè)線陣 CCD圖像傳感器對(duì)鋼板寬度進(jìn)行非接觸自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)原理圖。 差頻相位檢測(cè)原理 主 振 ed 光 調(diào) 制混 頻 em相 位 計(jì)本 振 el混 頻 er光 電 接 收反 射 器em s■ 調(diào)制頻率越高 ,測(cè)量精度越高 .但是 ,一般相位計(jì)工作在低頻區(qū) . ■ 差頻后兩信號(hào)都工作在低頻區(qū) ,但相位差仍保持高頻信號(hào)的相位差 φ s. 差頻后 : 相位激光測(cè)距儀的原理 精 主 振f1粗 主 振f2精 本 振f1－ fc粗 本 振f2－ fc開關(guān)開關(guān)發(fā) 光 管光 電 二 極 管放 大 器基 準(zhǔn)混 頻 器信 號(hào)混 頻 器相 位 計(jì)運(yùn) 算顯 示指 令發(fā) 射 物 鏡接 收 物 鏡? 精主振 f1(高頻 )和粗主振 f2 (低頻 ) ，由開關(guān)控制依次對(duì)發(fā)光管供電進(jìn)行兩次測(cè)相 ? 檢相器只能工作于較低頻率，故設(shè)立精本振頻率 f1fc，粗本振頻率 f2fc ? 基準(zhǔn)混頻器對(duì)本振電壓和主振電壓進(jìn)行混頻外差，進(jìn)行外差，輸出低頻 fc的基準(zhǔn)電壓 ? 信號(hào)混頻器對(duì)本振電壓和輸出信號(hào)進(jìn)行混頻外差，輸出低頻 fc的信號(hào)電壓 ? 信號(hào)與基準(zhǔn)電壓的有相同的頻率 ,但相位差仍保持高頻信號(hào)的相位差 .由相檢計(jì)檢出相位差 .兩次測(cè)相的結(jié)果輸入計(jì)算電路計(jì)算得到測(cè)量結(jié)果。 ? 就可以既擴(kuò)大測(cè)程又保證精度。由于 N值不確定，距離 L就成為多值解。 0L相位延遲： 被測(cè)距離： ???? ?????? NNN 2)(2)()(2 NNNNfcL ?????? ?距離的測(cè)量變成了測(cè)線所包含波長(zhǎng)個(gè)數(shù)和不足一個(gè)波長(zhǎng)的小數(shù)部分的測(cè)量。 ΔN：測(cè)線所包含不足波長(zhǎng)的小數(shù)部分。 ω—— 調(diào)制信號(hào)的角頻率， ω=2πf。但分辨率最終取決于激光脈沖的上升時(shí)間。 ? 在參考和回波脈沖之間計(jì)數(shù)器所接收到的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)代表來被測(cè)距離。 脈沖激光測(cè)距儀的原理框圖 一、脈沖激光測(cè)距儀 脈 沖 激 光 測(cè) 距 儀 發(fā)射系統(tǒng) 接收系統(tǒng) 接收光學(xué)系統(tǒng) 光電探測(cè)器 低噪聲寬帶放大器 整形電路 門控電路 時(shí)鐘脈沖振蕩器 計(jì)數(shù)顯示器 激光器： LD， ND： YAG（調(diào) Q/鎖模） 電源 發(fā)射望遠(yuǎn)系統(tǒng) 物鏡 小孔光闌 干涉濾光片 ? 激光器發(fā)射激光脈沖被分為兩部分：參考信號(hào)和回波信號(hào)。 時(shí)間變化光信號(hào) 直接檢測(cè) 相干檢測(cè) 幅值法 頻率法 相位法 時(shí)間法 單通道 雙通道 波數(shù)測(cè)量 頻率測(cè)量 連續(xù)波調(diào)制 脈沖調(diào)制 調(diào)幅 調(diào)頻 直讀法 指零法 差動(dòng)法 比較法 空間變化光信號(hào) 簡(jiǎn)單光學(xué)目標(biāo)空間定位 光學(xué)圖像的掃描 亮度中心檢測(cè)法 幾何中心檢測(cè)法 圖像掃描 實(shí)體掃描 光度變換 空間編碼 象分析 掃描調(diào)制 光學(xué)象分析 象限監(jiān)測(cè)器 幾何參量的檢測(cè) 線值測(cè)量 軸向測(cè)距 機(jī)械式 光束式 電子式 運(yùn)動(dòng)物體 靜止物體 空間搜索 ? 測(cè)距原理： 由激光器對(duì)被測(cè)目標(biāo)發(fā)射一個(gè)光脈沖，然后接受目標(biāo)反射回來的光脈沖，通過測(cè)量光脈沖往返所經(jīng)過的時(shí)間來計(jì)算出目標(biāo)的距離。 隨空間變化的光電信號(hào)變換與檢測(cè)方法 這類信號(hào)發(fā)生在一定的空間坐標(biāo)范圍內(nèi)，光信號(hào)的參量隨空間位置而改變。 模數(shù)變換系統(tǒng) 光電檢測(cè)系統(tǒng)分類 ? 主動(dòng)系統(tǒng) /被動(dòng)系統(tǒng) (按信息光源分 ) ? 紅外系統(tǒng) /可見光系統(tǒng) (按光源波長(zhǎng)分 ) ? 紅外系統(tǒng)多用于軍事 ,有大氣窗口 ,需要特種探測(cè)器 ? 可見光系統(tǒng)多用于民用 ? 點(diǎn)探測(cè) /面探測(cè)系統(tǒng) (按接受系統(tǒng)分 ) ? 用單元探測(cè)器接受目標(biāo)的總輻射功率 ? 用面接受元件測(cè)量目標(biāo)的光強(qiáng)分布 ? 模擬系統(tǒng) /數(shù)字系統(tǒng) (按調(diào)制和信號(hào)處理方式分 ) ? 直接檢測(cè) /相干檢測(cè)系統(tǒng) (按光波對(duì)信號(hào)的攜帶方式分 ) ?直接檢測(cè)和相干檢測(cè)系統(tǒng) 光電檢測(cè)方法 ? 若光信息為光強(qiáng)，即被測(cè)信號(hào)加載到光載波的強(qiáng)度之中，不論光源是相干光源還是非相干光源 —— 直接檢測(cè)光電系統(tǒng)， 也是一種 非相干檢測(cè) ； ? 若光信息加載于相干光源載波的振幅、頻率或相位變化之中 —— 相干檢測(cè)系統(tǒng) ； ? 若光源是非相干光，使光信息加載于非相干光源載波的振幅、頻率或相位變化之中 —— 非相干檢測(cè)系統(tǒng) 。 它與被測(cè)信息量 Q的函數(shù)關(guān)系為 F = f(Q) 顯然，數(shù)字信息量 F只取決于光通量變化的頻率、周期、相位和時(shí)間間隔等信息參數(shù)，而與光的強(qiáng)度無關(guān)，也不受電源、光學(xué)系統(tǒng)及機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等外界因素的影響。 脈沖的頻率 、 間隔 、 寬度 、 相位等都可以載荷信息 。 模擬變換系統(tǒng) 在這類光電變換中 ， 被測(cè)信息量 Q通過光學(xué)變換量化為數(shù)字信息 （ 包括光脈沖 、 條紋信號(hào)和數(shù)字代碼等 ） ， 再經(jīng)光電變換電路輸出 。因此，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高精度的模擬光電信息變換常常遇到許多其他技術(shù)方面的困難。另外，電路參數(shù)的變化，尤其是電源電壓的波動(dòng)，放大電路的噪聲、放大倍率的變化等都影響被測(cè)信號(hào)的穩(wěn)定。因此，為保證光電變換電路輸出信號(hào)與被測(cè)信息量 Q的函數(shù)關(guān)系，載體光度量必須穩(wěn)定。即輸出信號(hào)量是被測(cè)信號(hào)量 Q的函數(shù) ， 或稱輸出信號(hào)量與被測(cè)信號(hào)量之間的關(guān)系為模擬函數(shù)關(guān)系 。 是在待測(cè)轉(zhuǎn)速軸上固定一帶孔的轉(zhuǎn)速調(diào)置盤，在調(diào)置盤一邊由白熾燈產(chǎn)生恒定光，透過盤上小孔到達(dá)光敏二極管組成的光電轉(zhuǎn)換器上，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖信號(hào)，經(jīng)過放大整形電路輸出整齊的脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)速由該脈沖頻率決定。 光強(qiáng)度型光電信號(hào)直接檢測(cè) 透射式直接檢測(cè) 物質(zhì)濃度vkv ,??de ??? ?? 0kvde ?? 0??kvdseU ??0?光強(qiáng)度型光電信號(hào)直接檢測(cè) 遮擋式直接檢測(cè) lE b RU ??0光強(qiáng)度型光電信號(hào)直接檢測(cè) 反射式直接檢測(cè) ? ? BRrrEU 210 ??疵病信號(hào)電壓 被測(cè)表面的照度 正品表面的反射率 疵病表面的反射率 光電接收器件有效視場(chǎng)內(nèi)疵病所占地面積 光電測(cè)速 2 3 1 2 3 1 (a) (b) 光電數(shù)字式轉(zhuǎn)速表工作原理圖 在待測(cè)轉(zhuǎn)速的軸上固定一個(gè)涂上黑白相間條紋的圓盤，它們具有不同的反射率。 ? 電路處理 ? 放大、濾波、調(diào)制、解調(diào)、 A/D、 D/A、微機(jī)與接口、控制。