毕业设计-----激光扫描测径系统研究.doc

目 录 摘 要 I Abstract II 1 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 国内外研究现状与发展趋势 1 1.3 研究的内容 2 1.4 研究的目的与意义 2 2 系统总体结构及工作原理 4 2.1 系统总体设计 4 2.2 系统工作原理 5 2.3 测径仪的基本功能与主要技术指标 5 3 高性能扫描光学系统 6 3.1 光学系统原理分析 6 3.2 fθ透镜 10 3.3 扫描接收光学系统 12 3.4 多面体反射镜 12 4 光电检测系统 15 4.1 激光扫描测径仪结构 15 4.2 检测及控制系统 18 4.3 系统的抗干扰设计 22 5 系统误差分析 24 5.1 基本参数对测量精度的影响 24 5.2 误差分析 25 5.3 提高仪器检测精度的途径 29 6 结 论 30 致 谢 31 参考文献 32 激光扫描测径系统研究 摘 要 随着机械 、电子、光学产业的迅速发展，对工件参数的精度要求也越来越高，传统的测量方法不能够实现各个方面的需要。激光扫描测径仪采用激光扫描方式，对生产线上回转体被测对象实现高速度、高精度、非接触测量。由于非接触的特点，对被测对象无任何干扰，因此非常适合热的、软的和运动的被测对象。 激光扫描测径系统是一种基于光学技术、现代激光、电子学、计算机、精密机械等多学科技术于一体的在线检测系统。它是用可见激光作为光源，把被测对象的几何尺寸经过扫描光学系统和光电变换系统转变成电信号，再由计算机进行实时数据处理，给出测量结果，并数字显示。本文完成了对测径仪的总体方案的研究学习，并对系统的工作原理和总体结构进行了论述。由透镜构成的特殊光学系统的确定，光电变换及微机控制与数据处理系统的确定，最后对激光在线扫描检测系统的精度进行了综合分析。 关键字：激光扫描；在线测量；测量精度；自动测量 The Research of Laser –Scanned Measuring System for Diameter Abstract With the rapid development of mechanics electronics and optics industries, the precision requirement of work piece’s parameters is increased. The traditional inspect instruments cant achieve some new requirement. Laser-scanned Measuring for the Diameter can measure circular objects on production line in high speed, high precision, and this measurement is untouched. Because of un-touching, there is no interference with the objects being measured. So it is fit for the moving or vibrating objects that may be hot or soft. Laser –scanned Measuring for the Diameter system involved optics, laser, electronics, computer and mechanics etc, In the system, a visible laser is taken a sit slight source, the geometric parameter of the measured object is transformed into the electrical signals by a scanning optical system and an opto-electronic transformation system, the measured result is given and displayed by the computer real time data processing. In the paper we expound the total structure design of the diameter measurement. The working principle and overall structure of the diameter measurement are introduced, the choose of opt