非接触式光电体积测量系统
- 格式:docx
- 大小:205.48 KB
- 文档页数:5
简述光电式转速传感器的测量原理
光电式转速传感器是一种常见的非接触式转速测量传感器,其测量原
理基于光电效应。
它利用光电元件(如发光二极管和光敏二极管)将
机械运动转化为电信号,从而实现对旋转物体的转速测量。
具体来说,当被测物体旋转时,它上面的反射标志物或齿轮会不断地
遮挡和释放光电元件之间的光线。
这样就会产生一个由高电平和低电
平组成的脉冲信号序列,其频率与被测物体的转速成正比关系。
通过
对这个信号序列进行计数、滤波和处理,就可以得到被测物体的精确
转速值。
在实际应用中,光电式转速传感器通常采用两种不同的工作方式:反
射式和透射式。
反射式传感器将发射端和接收端集成在同一侧面,并
通过反射标志物或齿轮来反射光线;透射式传感器则将发射端和接收
端分别安装在两个侧面,并通过被测物体内部穿过的光线来进行测量。
除了转速测量外,光电式转速传感器还可以用于检测旋转物体的方向、位置和加速度等参数。
同时,它具有非接触式、高精度、高可靠性和
长寿命等优点,适用于各种工业自动化和控制系统中的转速监测和控制。
总之,光电式转速传感器的测量原理基于光电效应,通过对机械运动产生的脉冲信号进行处理来实现对被测物体的转速测量。
其工作方式包括反射式和透射式两种形式,具有高精度、高可靠性和长寿命等优点,在工业自动化和控制系统中得到广泛应用。
非接触式红外测温仪的使用及注意事项及操作规程非接触式红外测温仪的使用及注意事项红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理、显示输出以及数据分析等部分构成。
光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚集在光电探测器上并变化为相应的电信号,该信号再经换算变化为被测目标的温度值。
使用非接触式红外线测温仪的优点:非接触式红外测温仪接受红外技术进行测量,测量时不需接触被测物体,只需瞄准和按动板机就可快速精准测出表面温度,测量数据直接显示在LCD显示屏上.红外测温仪重量轻,体积小,使用便利,并能牢靠地测量热的,不安全的以及其它难于杰出的物体,而不会污染或损坏被测物体.非接触式红外测温仪的使用方法1、使用非接触式红外测温仪测量温度时,将非接触式红外测温仪指向被测物然后按键,此时要注意考虑距离和测量区域大小之间的比率,机上配有激光灯用于瞄准被测物。
2、物距比(D:S)指测量距离和被测物体表面积的比值,当非接触式红外测温仪和被测物体的距离增大时,则要求测温仪和被测物体的表面积更大。
D:S=12:13、观测范围确定要确保被测目标要大过本机的测量区域。
被测区域的最少直径需在1.5平方厘米以上。
4、反射率大多数有机材料及油漆或氧化材料的发射率为0.95(已设定在本机中),光滑或打磨的金属表面可能会导致测量值不准,进行补偿时需在其表面罩上带子或黑色油漆,并等待使之与下面的材料的温度一样,然后再进行温度测量。
5、按下电池开关,正确装上电池,按动开关按钮开机,LCD显示电池符号,温度数值,数值保留时间约7秒。
6、使用依据被测物的大小,选择适合距离,对准被测物,按下按钮开关,LCD显示温度数值,读数。
使用非接触式红外测温仪的注意事项:1、只能测量被测物体表面温度,不能测量内部温度。
2、不能透过玻璃进行温度测量,玻璃的透射性和反射性能不同于其他材料,得出的温度会受影响。
3、不要用红外测温仪测量光亮或抛光金属表面(铝、不锈钢等)4、注意使用环境条件,不要让灰尘、蒸汽、烟雾等遮住镜头,不然会干扰测量精度。
CCD非接触几何最测量系统的设计与实现
2测量系统的总体结构和工作原理
2.1CCD器件的工作原理及特点
CCD是一种电荷耦合摄像器件,它的突出特点是以电荷作为信号载体,而不同于其它大多数器件是以电流或者电压为信号载体。
CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移・因此,CCD工作过程的主要问题是信号电荷的产生、存储、传输和检测。
在使用CCD进行设计之前,先对其基本工作原理作一个简单介绍【8加】。
2.1.1COD的组成
CCD的典型结构以及各部分的命名如图2.1所示。
图2.1CO)的典型结构
Fig.2.1ThetypicalstructureofCCD
CCD的典型结构由三部分组成:
(1)主体部分即信号电荷转移部分,实际上是一串紧密排布的MOS电容器,它的作用是存储信号电荷,并且使这些电荷在时钟的作用下有规律的转移。
(2)输入部分包括一个输入二极管和一个输入栅,它的作用是将信号电荷引入到CCD的第一个转移栅下的势阱中。
(3)输出部分包括一个输出二极管和一个输出栅,它的作用在于将CCD最后一个转移栅下的势阱中的信号电荷引出,并检出电荷所输出的光信息(1l】。
一6。
基于LabVIEW的VLC-LED模组结温非接触式测量系统设计郭杰;马军山;饶丰;张美凤【期刊名称】《软件导刊》【年(卷),期】2018(017)010【摘要】可见光通信中LED模组结温影响其光、色、电特性及工作寿命,对模组结温的测量及管理十分重要.因LED模组管脚存在无法接触测量的缺点,LED结温非接触式测量方法广受关注.在研究双光谱参数测量LED结温的基础上,开发了VC-LED模组结温的非接触式测量系统.该系统主要由恒流源控制、光谱数据采集和数据分析处理3个模块组成.经实验验证,双光谱参数法与中心波长法相比,两者结果偏差在3℃ 以内.采用该系统测量LED模组结温,不但直观、准确,且不需要接触LED 管脚,实现了LED模组结温的非接触测量.【总页数】4页(P117-120)【作者】郭杰;马军山;饶丰;张美凤【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院 ,上海 200093;常州工学院电气与光电工程学院 ,江苏常州 213002;上海理工大学光电信息与计算机工程学院 ,上海 200093;常州工学院电气与光电工程学院 ,江苏常州 213002;常州工学院电气与光电工程学院 ,江苏常州 213002【正文语种】中文【中图分类】TP319【相关文献】1.基于Labview与AVR32的逆变器结温采集系统研究 [J], 周仕平;陈权;王群京;何玉清;宋敏2.基于LABVIEW的光收发模组的测试平台及测试分析 [J], 孙彦楷;任凤娟3.VLC-LED模组的动态响应及结温测试研究 [J], 温怀疆4.基于LabVIEW的LED结温与光衰监测系统 [J], 周长友;苗洪利;白生茂;廖小东5.基于LabVIEW的VLC-LED模组结温非接触式测量系统设计 [J], 郭杰;马军山;饶丰;张美凤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
非接触式三次元测量仪原理非接触式三次元测量仪是一种用于测量固体物体表面三维形状的设备。
它采用非接触式测量技术,通过光学、激光或其他传感器获取物体表面的几何信息,然后将这些信息转化为数字坐标,并生成三维模型。
该测量方法不需要物体接触式触探测量,不会对物体造成破坏,能够实现高精度、快速测量,已广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天、医疗器械、消费电子、艺术品等领域。
非接触式三次元测量仪的工作原理是通过光学传感器、激光传感器等设备对待测物体进行扫描,获取其表面形貌的分布数据,然后通过数字处理和三维重构算法获取物体表面的三维坐标。
下面将从光学传感器和激光传感器两个方面来介绍非接触式三次元测量仪的工作原理。
一、光学传感器的工作原理光学传感器是一种能够测量目标物体表面形状的设备,它通过光学成像原理将物体表面的图像传送到相机中,进而获取物体表面的坐标数据。
具体来说,光学传感器中包括光源、透镜、成像器等组成部分。
光源发射出光束照射在待测物体表面,经过透镜进行聚焦形成物体表面的图片,成像器将这个图片转换成数字化的数据。
在光学传感器中,主要有白光、相机、镜头等设备组成。
在测量中,光学传感器会发射一束光束(通常是白光),照射在待测物体表面上,然后将物体表面反射回来的光通过镜头透过接收回来,形成一个二维图像。
由于光照射到物体表面上所反射回来的光的方向和原来的照射方向是不同的,因此通过这个光学成像原理可以推导出物体表面的三维坐标。
根据相机的内部参数,可以将输入的二维图像转换成物体表面的三维坐标信息,并生成三维模型。
二、激光传感器的工作原理激光传感器是一种光电传感器,通过激光进行光测量,能测量非常精细的物体表面结构。
激光传感器通常包括激光光源、光电探测器、干涉仪等部件。
在测量中,激光光源会向待测物体表面发射一束激光光束,光电探测器接收反射回来的激光信号,并通过干涉仪对接收到的激光信号进行干涉,得到波形数据。
根据激光光束在物体表面上反射和散射后的返回信息,可以获得物体表面的形态信息和精度。
光电非接触式工作原理
光电非接触式工作原理是指通过光电传感器,实现物体的非接触式检测和测量。
其基本原理是利用光电传感器将光信号转化为电信号,并通过处理电信号来实现对物体的检测和测量。
具体工作原理如下:
1. 发射光束:光电非接触式系统中通常会使用发射器发射一束光束。
2. 接收光信号:光束照射到被检测物体上,被检测物体会反射一部分光线。
光电传感器会接收到这部分光线并将其转变为电信号。
3. 光信号转换:光电传感器中的光敏器件会将接收到的光信号转换为电信号。
4. 电信号处理:电信号被传送到信号处理器,经过处理后,可以得到物体的一些信息,如位置、距离、速度等。
5. 输出结果:最终处理后的结果可以通过显示屏、蜂鸣器等方式进行输出。
需要注意的是,光电非接触式工作原理可以有多种实现方式,如使用光电开关、光电编码器等设备,具体原理可能会有所不同。
以上仅为一般的工作原理示意。
非接触式位移测量方法
非接触式位移测量方法是指在测量物体位移时,不需要与物体直接接触的方法。
常见的非接触式位移测量方法有:
1. 光电传感器测量:利用激光或光电元件,通过测量光的反射、散射或透过来获取物体的位移信息。
2. 超声波测量:利用超声波的传播速度来测量物体的位移,一般通过发送超声波信号并接收回波来实现。
3. 激光测距仪:利用激光的发射和接收时间差来测量物体与仪器的距离,从而确定物体的位移。
4. 视觉测量:利用相机或其他图像传感器来捕捉物体的图像,通过对图像进行处理和分析得到物体的位移信息。
5. 磁敏传感器测量:利用磁场的变化来测量物体的位移,例如利用霍尔效应传感器或磁阻传感器。
这些非接触式位移测量方法具有测量范围广、精度高、易于自动化等优点,广泛应用于工业生产、科学研究和工程测量等领域。
非接触式传感器的工作原理非接触式传感器是一种可以通过无需物理接触的方式来测量和检测目标物体的参数或状态的装置。
它们通常被广泛应用于工业自动化、医疗诊断、安全监测等领域。
本文将详细介绍非接触式传感器的工作原理,并分点列出其几种常见的工作原理。
1. 电磁感应原理电磁感应原理是非接触式传感器常用的工作原理之一。
当目标物体通过装置附近时,电磁场会受到目标物体的影响而发生变化。
传感器可以通过测量这种变化来确定目标物体的位置、形状、速度等参数。
常见的例子包括电感传感器和磁场传感器。
2. 光电感应原理光电感应原理是另一种常见的非接触式传感器工作原理。
在光电传感器中,光源和光敏元件通常被放置在传感器的两端。
当目标物体经过传感器时,目标物体与光线之间会发生遮挡或反射,从而改变光敏元件接收到的光信号强度。
通过测量这种强度变化,传感器可以识别目标物体的位置、颜色、形状等信息。
3. 超声波原理超声波原理也是非接触式传感器常用的工作原理之一。
传感器通过发射超声波脉冲并测量其返回时间来确定目标物体与传感器之间的距离。
这种原理常用于测量距离、高度、厚度等参数。
超声波传感器在工业测量和障碍物检测中广泛应用。
4. 电容感应原理电容感应原理是非接触式传感器中较为复杂的工作原理之一。
传感器会产生一个电场,并通过测量该电场的变化来检测目标物体的位置、形状等参数。
当目标物体靠近传感器时,电场会受到目标物体的干扰而发生变化。
电容传感器常用于触摸屏、近距离物体检测等应用。
5. 声波感应原理声波感应原理是一种基于目标物体与传感器之间的声音交互的非接触式传感器工作原理。
传感器通过发送声波,并通过测量目标物体反射回来的声波来确定目标物体的距离、形状等参数。
这种原理在汽车倒车雷达、声纳等应用中常见。
总结:非接触式传感器的工作原理多种多样,本文介绍了其中几种常见的原理,包括电磁感应、光电感应、超声波、电容感应和声波感应等。
这些原理的应用领域广泛,从工业自动化到医疗诊断再到安全监测,非接触式传感器在现代社会中扮演着重要的角色。
非接触式光电体积测量系统
一、系统简介
我设计的这个装置的作用是测量一个有复杂表面的物体体积。
基本思想是通过对被测物体从最底面到最高点进行逐层扫描,来获取构成被测物体外表面的密集点云的三维坐标数据,然后根据获取的被测物体空间三维信息和相关算法计算出物体的实际体积。
具体的实现方法是上位机机控制COMS摄像头和线激光发射器作为三维数据获取和数据处理单元,单片机控制步进电机作为机械控制单元,串口通信单元使上位机和单片机的这两个核心控制模块协同工作以达成体积测量的目的。
二、系统结构
1.原理框图
1、硬件部分
1).2个两相四线制步进电机
2).2片L298n电机驱动芯片模组
3).1片51单片机开发板(带MAX232电平转换芯片)
4).3个小功率线激光管
5).1个微焦COMS摄像头
6).PC机
2、软件部分
1).上位机主是基于vs2012平台和opencv库开发的c++程序,包括图像预处理单元、三维信息提取单元、数据处理单元、串口通信单元。
2).下位机是采用Keil平台和c语言开发的程序,主要是控机械控制单元。
3、效果图
三、运行流程
1、流程图
2、重要过程说明
1)、获取截面边缘的方法是:将3个线激光管水平调整在同一高度,放在一个等边三角形的三个顶点位置,沿着内角平分线的方向发射线激光,这样将被测物体水平置于三角形中心处后,它的一个横截面的边缘就会被激光清晰地勾勒出来(尤其是放在暗光条件下),此
时视线垂直于水平面并且放在被测物体正上方的摄像头可以完整地
获取横截面的边缘信息。
2)、景深对测量距离限制的解决方法:不移动线激光发射器,移动搭载着被测物体的升降平台,这样物体的每个截面都可以被测到而且每个截面到摄像头的距离都可以固定在焦平面上。
3)、如何从跟实际比起来被放大或缩小的截面图片来获取真实
的截面边缘点坐标信息:入上所述,激光管不用移动,那么每个横截面到摄像头的距离都是不变的,那么可以预先制作一个已知尺寸的平面放到跟截面同样的位置,得出它在图片中的尺寸信息,以后通过截面图片与标准尺寸平面图片比例关系就可以得出截面的实际边缘点
坐标信息。
4)、精确控制升降高度的方法:步进电机转动的角度与脉冲的个
数成正比,所以每次给与步进电机同样的脉冲数就可以保证每次移动的距离一致,并且可以做到最小100微米的步进距离以实现精确三维信息获取(相对于实际中分米级尺寸物体的大小而言)。
5)、有整体趋同倾斜的物体的体积测量:可以将摄像头倾斜一定角度,所得到的投影在该方向上的面积除以该倾斜角度的余弦值即可得到实际的截面边缘点坐标数据(并不是所有物体都可以用该方法处理,下面详细说明可以测量的条件)。
四、适用范围
由于只是从一个角度来获取被测物体的信息,所以该系统有它的测量局限性,只适用于满足一定条件的物体的测量,下面给出需要满足的条件。
1、必须要有一个基本平整的平面作为底面
2、被测物体各个竖直截面的边界除开掉底边上的点,其他所有的在同一边(以最高点[以摄像头视线为作为参考方向,因为摄像头可能会倾斜]为分界点分成左右两边)的点的切线之间的相对倾角差不能
超过90度,否则会有部分横截面边界不能被摄像头完全获取,通俗
地说就是上面把下面挡住了。