一种光斑位置测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光位置测量领域，具体为一种光斑位置测量仪。
【背景技术】
[0002]随着现代科技和测量科学的发展，空间信标测量技术的应用越来越广泛，在激光通信、航空制导、空间对接、高精度非接触测量和建筑设计等领域，对目标角位置的测量精度和速度的要求越来越高。
[0003]目前常用于空间光斑信标姿态一般由(XD/COMS图像传感器、四像限探测器、光电二极管阵列、陀螺仪或电子罗盘组成的测量系统。其中CCD/COMS图像传感器组成的测量系统存在驱动电路复杂，动态响应带宽窄，对于高速运动的光信标位置测量具有一定的局限性，并且由于CCD是阵列型(分割型)器件，与光电二极管阵列一样，其像素大小限制了其分辨率，另外CCD成像对光源、成像系统及被测物表面要求较高，并且价格相对较昂贵；由四像限探测器组成的测量系统，测量是存在测量盲区；陀螺仪存在累积误差，会造成长时测量惯性坐标系产生严重的偏差，不适合长时姿态测量使用；电子罗盘则存在易受电磁或铁磁部件干扰等缺点。
[0004]位置敏感探测器(Posit1n Sensitive Detectors简称PSD)具有分辨率高、响应速度快、信号处理相对简单、对光源、光学系统的要求较低、光谱响应比较宽、检测出位置的同时还可以检测出光强等优点。被广泛应用于汽车电子、安全防护、土木工程、纺织机械和角度测量等领域。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所解决的技术问题在于提供一种光斑位置测量仪，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种光斑位置测量仪，包括微处理器、PSD位置敏感探测器、光学镜头、信号调理模块、液晶显示屏、LED指示灯、数据存储器，PSD位置敏感探测器的输出端与信号调理模块的输入端相连，信号调理模块的输出端与微处理器输入端相连，微处理器分别与液晶显示屏、LED指示灯、数据存储器相连。
[0007]所述光学镜头在PSD位置敏感探测器之前，其作用是增加可测量光斑的视场角度。
[0008]所述信号调理模块共有四路，每一路包括电流/电压转换电路、信号放大滤波电路及AD模数转换电路，PSD位置敏感探测器的四路输出电流分别接入四路信号调理模块中。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型的光斑位置测量仪采用PSD位置敏感探测器作为传感器、液晶屏作为位置显示器，具有测量精度高、速度快、测量结果可实时显示、操作方便快速，易于使用。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构原理图。
[0011]图2为本实用新型的微处理器电路图。
[0012]图3为本实用新型的PSD位置敏感探测器电路图。
[0013]图4为本实用新型的数据存储器电路图。
[0014]图5为本实用新型的液晶显不屏电路图。
[0015]图6为本实用新型的信号放大滤波电路电路图。
[0016]图7为本实用新型的AD模数转换电路电路图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0018]如图1所示，一种光斑位置测量仪，包括微处理器、PSD位置敏感探测器、光学镜头、信号调理模块、液晶显示屏、LED指示灯、数据存储器，PSD位置敏感探测器的输出端与信号调理模块的输入端相连，信号调理模块的输出端与微处理器输入端相连，微处理器分别与液晶显示屏、LED指示灯、数据存储器相连。
[0019]所述光学镜头在PSD位置敏感探测器之前，其作用是增加可测量光斑的视场角度。
[0020]所述信号调理模块共有四路，每一路包括电流/电压转换电路、信号放大滤波电路及AD模数转换电路，PSD位置敏感探测器的四路输出电流分别接入四路信号调理模块中。
[0021]所述液晶显示器由微处理器驱动，用于显示当前测量光斑的位置信息。
[0022]所述LED指示灯用于指示当前测量数据的有效性，当有效测量光斑位置信息输出，则LED指示灯亮。
[0023]所述数据存储器作为光斑位置数据信息缓存使用，既可以使用微处理器内部数据存储器也可利用外部独立的数据存储器。
[0024]本实用新型的工作原理为:入射光斑经过光学镜头聚焦到PSD位置敏感器上，PSD位置敏感器输出4路电流信号进入信号调理模块，进过信号调理模块的电流/电压转换放大、滤波、模数转换后，最终由微处理器读取，微处理器经过程序计算得出入射光斑入射角度位置信息，液晶显示屏并实时显示测量信息，LED指示灯提示测量信息成功。
[0025]微处理器I上运行处理程序，与信号调理模块中的模数转换器进行通信，当有数据输出时，微处理器读取到电流的信息，并通过计算得出光斑入射角度位置信息，点亮LED指示灯，将位置信息显示与液晶显示屏上，并将数据保存至数据存储器中，以备后续开发使用。
[0026]本实施例中的数据存储器可以设在微处理器内部，也可以是设在微处理器外部的独立模块。
[0027]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种光斑位置测量仪，包括微处理器、PSD位置敏感探测器、光学镜头、信号调理模块、液晶显示屏、LED指示灯、数据存储器，其特征在于:PSD位置敏感探测器的输出端与信号调理模块的输入端相连，信号调理模块的输出端与微处理器输入端相连，微处理器分别与液晶显示屏、LED指示灯、数据存储器相连。
2.根据权利要求1所述的一种光斑位置测量仪，其特征在于:所述光学镜头在PSD位置敏感探测器之前，其作用是增加可测量光斑的视场角度。
3.根据权利要求1所述的一种光斑位置测量仪，其特征在于:所述信号调理模块共有四路，每一路包括电流/电压转换电路、信号放大滤波电路及AD模数转换电路，PSD位置敏感探测器的四路输出电流分别接入四路信号调理模块中。
【专利摘要】本实用新型提供一种光斑位置测量仪，包括微处理器、PSD位置敏感探测器、光学镜头、信号调理模块、液晶显示屏、LED指示灯、数据存储器，其特征是，PSD位置敏感探测器的输出端与信号调理模块的输入端相连，信号调理模块的输出端与微处理器输入端相连，微处理器分别与液晶显示屏、LED指示灯、数据存储器相连。本实用新型的光斑位置测量仪采用PSD位置敏感探测器作为传感器、液晶屏作为位置显示器，具有测量精度高、速度快、测量结果可实时显示、操作方便快速，易于使用。
【IPC分类】G01B11-00
【公开号】CN204346366
【申请号】CN201520002003
【发明人】傅思勇, 符茂胜, 张锋辉, 李祖松
【申请人】皖西学院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月4日