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第7卷第4期 湖南冶金职业技术学院学报 VoI．7NO．4 2007年12月 ．I ournalofHunan Professional Dec． 2007 Metallurgical 7lechnologyCollcgc 基于虚拟仪器的条纹计数器的设计 彭华厦1’2。吴舒辞2。龙巧云1 (1．湖南工业大学电气工程系，湖南株洲412008； 2．中南林业科技大学电子与信息工程学院，湖南长沙410004) 摘要：介绍了一种基于虚拟仪器的条纹计数器的设计。计数器CCD接收待测的图像信号．MCU接收采集 信号并送给PC机进行处理。把干涉条纹变化的数量用计数器记录并显示。 关键词：虚拟仪器；条纹计数器；CCD；MCU ～ 中图分类号：Tt，332．1+2文献标识码：A文章编号：1672—7412(2007)04—126—04 0 引言 输出视频信号的采样、A／D转换并将采集数据传 高校物理光学实验常需对迈克尔逊干涉仪多 送给PC机。由PC机数据处理系统完成数据的 达300～500条的干涉条纹进行计数，容易出现误处理、结果显示等功能。 差，且强激光干涉易伤人眼。因此，自动记录干涉 条纹个数的研究具有一定的实用价值和可操作 性。 目前已有的干涉条纹计数器多用光电二极管 作为光电传感器，通过对光电头的光电流变化次 数进行计数，从而得到干涉条纹的个数。实验过 程中要求光电头对准干涉条纹的中心部位或接近 中心部位，操作难度大，多次移动光电头，操作繁 1迈克尔逊干涉仪2聚光透镜3可调狭缝4威像透镜5线阵ccD 琐且浪费时间，并造成较大的误差。 图1条纹计数器系统组成框图 本文基于虚拟仪器LabVIEW平台开发了一 计数器以线阵CCD作为光电传感器接收待 De— 测的图像信号，通过MCU数据采集电路完成对 种条纹计数器，选用CCD(ChargeCoupled vice，电荷耦合器件)作为光电传感器件，其工作CCD像元固定点采样，并将采集结果通过串行口 过程是：CCD阵元内贮存的电荷量与它的曝光量 发送给PC机，PC机数据处理系统对数据进行处 理，对比同一点的电压变换次数就可以得知经过 成正比，由MCU采集并通过串行通讯传送给PC 机处理，PC机实时显示实验结果图或不断变化的 该点的干涉条纹个数。采用CCD的优点就在于 光强分布图，并实现对条纹个数的计数。 可以同时采集多个点的电压变换情况，使数据测 l 系统设计的总体方案 量更为准确，同时在该系统的基础上稍微改动就 系统整体框图如图l所示。该系统主要包括 可以用它进行光谱数据的采集，非常方便、实用。 以下模块：条纹成像模块、图像采集模块、数据传 为了能够及时、准确的处理采集来的数据，应 输模块、数据处理模块。从迈克尔逊干涉仪l射 用LabVIEW软件开发了上位机程序，主要实现 出的干涉光经过聚光透镜2后照射到可调狭缝3 与下位机的串行通讯及长期的数据处理功能。 上，由成像透镜4在线阵CCD5上形成条状的干 涉条纹图像。由MCU数据采集电路完成CCD言(图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具， 收稿日期：2007—09—30 作者简介：彭华厦(1974一)，女．湖南双峰人，硕士．湖南冶金职业技术学院讲师，主要研究方向为数字信息处理。 万方数据万方数据 第4期 彭华厦。吴舒辞．龙巧云：基于虚拟仪器的条纹计数器的设计 127 主要用于开发数据检测、数据测量采集系统、工业 该系统中CCI)驱动电路需+5V电源，工作 自动控制系统和数