激光光斑大小对判定光斑存在的误差研究
2012-07-05熊家新张心明鞠英红
长春理工大学学报(自然科学版) 2012年4期
熊家新,张心明,鞠英红
(1.长春理工大学 机电工程学院,长春 130022;2.一汽轿车股份有限公司质保部,长春 130000)
入射光投射在光电传感器光敏面的能量大小是光电传感器能否感知入射光存在与否以及线性度、信噪比等参数的关键,在入射光不可控时,其入射光能量大小和不均匀都会导致光电传感器及后续电路难以处理使结果产生误差。
1 仪器误差引入
1.1 激光测速仪工作原理
激光照射在一定粗糙度的表面形成的反射光斑是朗伯辐射体[1],在研制车门闭合力测试仪中[2],我们采用激光在参照物上的反光点作为信标。仪器需要检测被反射的激光点有或无之间的时间间隔来确定被测物通过激光束的时间[3],其原理图如图1所示。

图1 激光测速工作原理Fig.1 Working principle of laser measure speed
当被测物以某一速度v依次通过激光光束1和2时,反射点1和2依次从参照物转移到被测物上,光接收器依次接收到由激光反射点1和2反射的因被测物和参照物光反射性能不同而带来反射光的幅值变化,并以此完成对被测物上光斑有无的判别[4,5]。
1.2 系统误差
在后续电路中,我们通常需要判定如图2所示,因为参照物反射点的微观结构以及被测物反射点的微观结构的不一致,两个激光反射点在接收器上成像的能量有很大可能是不一致的。而电路中,为了判定两光斑的幅值改变情况,可以采用参考电平比较来确定发生时刻如图2所示。

图2 参考电平的比较Fig.2 The comparison of reference electrical level
在图2所示中,我们用S1和S3之间的距离来表示光斑间的距离。……
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