殷娣娣, 王亚辉, 郭　港

(1.中国科学院 光束控制重点实验室,四川 成都 610209；2.中国科学院 光电技术研究所,四川 成都 610209；3.中国科学院大学,北京 100049)



基于电感式位移传感器的调焦机构设计

殷娣娣1,2,3, 王亚辉1,2, 郭港1,2,3

(1.中国科学院 光束控制重点实验室,四川 成都 610209；2.中国科学院 光电技术研究所,四川 成都 610209；3.中国科学院大学,北京 100049)

摘要:调焦机构是大型光电跟踪设备和变焦距镜头的重要组成部分，调焦精度直接影响整个跟踪控制系统的性能。目前调焦机构大多采用光栅尺作为位移的采集和反馈单元来实现系统的闭环控制，其主要缺陷是体积大、温度适应性差，不能满足对温度要求高的工作环境。设计了一种由电感式直线位移传感器、DSP & FPGA调焦控制板卡、步进电机以及电动平移台组成的宽温调焦机构。详细介绍了系统整体架构、各个单元的硬件实现以及软件操作流程，系统性能参数分析和调焦实验结果表明设计能够满足要求。

关键词:调焦机构； 电感式位移传感器； 现场可编程门阵列； 数字信号处理

0引言

光电跟踪系统在天文观测、靶场测量、航空航天等众多领域有着广泛应用。系统在对运动的目标进行跟踪测量时，目标与设备距离的变化会引起像面位置变化造成目标像点离焦，影响成像的质量。为了获取清晰的跟踪图像，应对镜组进行实时调焦，使得跟踪设备光学系统的焦距、视场能够根据探测目标位置的改变而改变，确保目标图像始终位于焦面之上。……