TOP25【毕业设计】在线实时自动检测系统设计与分析开题报告.doc文档免费在线阅读

这是在以前工作的基础上，针对以往测量系统的不足改进了测量方案选择了传感器并建立了相应的单片机软硬件系统。

本文所采用的测量方案因考虑系统总体设计难度，选用了像元的线阵传感器，减轻了光学和机械系统设计的负担。

选用的传感器可直接针对应用环境进行设计，便于安装，符合实际测量来测量。

其中传统的检测方法采用千分尺人工测量，随机抽取产品，分别测出壁厚和外径，然后取平均值的方法得到该批样品的平均壁厚平均外径以及平均内径。

该检测方法速度慢，效率低，检测精度低，且人为因素影响大，检测方式的不同，国内外对内径尺寸的检测主要分为人工检测和自动检测两类。

人工检测般使用接触物体的计量工具如螺旋测微器百分表等或者人工判读的非接触光学仪器，可以直接取样接触测量或者利用超声波测厚仪泛的应用。

通过以上分析，应用高精度传感器电荷耦合器件，研发种高精度在线实时自动检测仪用于上述细丝直径钢管内外径的精确快速在线检测，具有重要的现实意义。

第章引言课题的国内外研究现状按器件，它具有自扫描灵敏度高分辨率高的特点，从出现至今，发展迅速，分辨率越来越高，功能越来越完善，利用可以满足高速高精度以及非接触测量的要求，目前在光电成像领域具有重要的地位和广非接触高速度高精度便于数字化，易于和计算机相结合，易于自动化，因此可应用在诸多领域。

电荷耦合器件，简称是世纪年代初发展起来的种新型高精度半导体这项具有现实意义的检测方法，采用了激光技术与技术相结合的光电传感技术，可实现细丝直径在线非接触自动测量，它与电子学计算机技术相结合可构成具有实际应用价值的自动检测系统。

随着科学技术的发展，具有应用普通光学测量，测量时间较长，而且无法实现在线测量。

目前，尺寸的测量要求无论是在研究方面还是生产方面都有了新的要求，特别是在如何提高测量精度加快测量速度非接触检测上提出了更高的要求。

本课题提出的度快，生产效率高，其加工水平的提高往往是与测量技术的不断提高密切相连的，可以说产品质量在很大程度上是由监测仪器的精度所决定的。

应用传统的接触测量，由于接触力的作用，测量精度较低，而且无法实现动态测量径尺寸实现快速高精度非接触操作方便和稳定可靠的检测是非常必要的，例如对电缆电线钢丝裸铜线轧钢纤维橡胶小钻头灯丝的生产加工和测量这些线材和棒料往往都是在自动化生产线上加工的，加工速序第七章误差分析误差分析测量原理误差像元灵敏度不均匀误差偶然误差结论参考文献致谢附录第章引言第章引言课题研究的目的和意义随着科研和生产的迅速发展，对透明或不透明的棒件管件以及线件等工件的直设计采集控制系统的设计单片机及其外部扩展单片机介绍程序存储器与数据存储器转换设计串行通信设计数码显示电路设计电源电路设计第六章单片机软件系统设计主控制模块数据通信与处理模块控制驱动程器件的选择的性能及特点的引脚驱动电路的设计视频信号处理电路设计输出视频信号的预处理输出视频信号的二值化处理方法视频信号二值化处理电路目录第五章数据采集系统案设计总体方案设计系统特点及主要技术指标第三章光学系统设计光源的选择光学系统设计基本原理介绍光学系统设计第四章驱动电路与视频信号处理电路设计器件电荷耦合器件的结构电荷耦合器件的特性参数，目录目录摘要英文摘要Ⅱ目录Ⅳ第章引言课题研究的目的和意义课题的国内外研究现状本论文的主要研究内容第二章系统总体方，目录目录摘要英文摘要Ⅱ目录Ⅳ第章引言课题研究的目的和意义课题的国内外研究现状本论文的主要研究内容第二章系统总体方案设计总体方案设计系统特点及主要技术指标第三章光学系统设计光源的选择光学系统设计基本原理介绍光学系统设计第四章驱动电路与视频信号处理电路设计器件电荷耦合器件的结构电荷耦合器件的特性参数器件的选择的性能及特点的引脚驱动电路的设计视频信号处理电路设计输出视频信号的预处理输出视频信号的二值化处理方法视频信号二值化处理电路目录第五章数据采集系统设计采集控制系统的设计单片机及其外部扩展单片机介绍程序存储器与数据存储器转换设计串行通信设计数码显示电路设计电源电路设计第六章单片机软件系统设计主控制模块数据通信与处理模块控制驱动程序第七章误差分析误差分析测量原理误差像元灵敏度不均匀误差偶然误差结论参考文献致谢附录第章引言第章引言课题研究的目的和意义随着科研和生产的迅速发展，对透明或不透明的棒件管件以及线件等工件的直径尺寸实现快速高精度非接触操作方便和稳定可靠的检测是非常必要的，例如对电缆电线钢丝裸铜线轧钢纤维橡胶小钻头灯丝的生产加工和测量这些线材和棒料往往都是在自动化生产线上加工的，加工速度快，生产效率高，其加工水平的提高往往是与测量技术的不断提高密切相连的，可以说产品质量在很大程度上是由监测仪器的精度所决定的。

应用传统的接触测量，由于接触力的作用，测量精度较低，而且无法实现动态测量应用普通光学测量，测量时间较长，而且无法实现在线测量。

目前，尺寸的测量要求无论是在研究方面还是生产方面都有了新的要求，特别是在如何提高测量精度加快测量速度非接触检测上提出了更高的要求。

本课题提出的这项具有现实意义的检测方法，采用了激光技术与技术相结合的光电传感技术，可实现细丝直径在线非接触自动测量，它与电子学计算机技术相结合可构成具有实际应用价值的自动检测系统。

随着科学技术的发展，具有非接触高速度高精度便于数字化，易于和计算机相结合，易于自动化，因此可应用在诸多领域。

电荷耦合器件，简称是世纪年代初发展起来的种新型高精度半导体器件，它具有自扫描灵敏度高分辨率高的特点，从出现至今，发展迅速，分辨率越来越高，功能越来越完善，利用可以满足高速高精度以及非接触测量的要求，目前在光电成像领域具有重要的地位和广泛的应用。

通过以上分析，应用高精度传感器电荷耦合器件，研发种高精度在线实时自动检测仪用于上述细丝直径钢管内外径的精确快速在线检测，具有重要的现实意义。

第章引言课题的国内外研究现状按检测方式的不同，国内外对内径尺寸的检测主要分为人工检测和自动检测两类。

人工检测般使用接触物体的计量工具如螺旋测微器百分表等或者人工判读的非接触光学仪器，可以直接取样接触测量或者利用超声波测厚仪来测量。

其中传统的检测方法采用千分尺人工测量，随机抽取产品，分别测出壁厚和外径，然后取平均值的方法得到该批样品的平均壁厚平均外径以及平均内径。

该检测方法速度慢，效率低，检测精度低，且人为因素影响大，难以满足大批量生产检测的要求。

近年来随着的产生与发展，国内外常采用作为光电转换器来检测管状物体的内外径。

器件是种光电相结合的器件，它能通过光电转换，将非电量的光学图像变换成电信号，这对于后续的信号处理极为有利。

利用器件本身所具有的自扫描高分辨率高灵敏度结构紧凑像素位置准确等特性进行测量时，无须配置复杂的机械运动结构，从而减小了产生系统误差的来源。

将应用于几何量测量中具有测量精度高价格低廉易于维护操作容易等优点，可以实现高效率自动化动态检测非接触测量等要求，在工程实际检测中，尤其是在小尺寸的测量方面具有很强的优势。

随着超精加工和微细加工技术的发展，尺寸的下限越来越小，精度要求越来越高。

随着新的测量原理和方法的开发，小尺寸测量的分辨率和准确度也不断提高。

些新的测量技术在几何量测量技术中正在或已经开始得到应用，例如测量电子显微镜测量电视显微镜测量计算机辅助测量等等。

从这个意义上来说，小尺寸测量乃是体现精密测量超精密测量的个重要方面。

对细小窄薄等小尺寸测量，历来是实际工程应用中的技术难点之。

小尺寸测量的对象包括细丝的直径狭缝的宽度小孔的孔径包膜的厚度微小位移量等。

以细丝直径的测量为例，传统的测量法，测量精度不高，费时费力，不能满足现代测量高效自动化的要求。

光学高倍投影法测量受结构空间限制较大，测量精度低，工作量大，难以实现自动化。

激光技术的发展，为细丝直径的测量提供了新的测量原理和方法，由于激光衍射法测量精度高，具有非接触测量的优点，已被应用于小尺寸测量，按测第章引言量信号的接收方式，分为目测法和固体摄像法。

目测法只能用于静态检测，而固体摄像法可实现自动在线检测。

由此可见，作为固体摄像器件的种，应用于小尺寸检测具有很强的优势。

针对不透明管状物体内径的检测，需要检测管深处内径时，之以往接触式测量方案更为简便有效。

本论文完成的主要工作包括论述基于的细丝直径测量的原理，建立数学模型，提出总体设计方案。

采用费朗和费衍射原理，设计出种能实现高分辨率测量性能优良的光学系统在工作原理的基础上，研究出种可靠性高满足驱动时序要求的驱动电路设计了线阵视频输出信号的预处理电路浮动阈值二值化处理电路，其中预处理电路有效的抑制了电路噪声并实现了视频信号的放大，利用浮动阈值二值化电路产生自动跟随的阈值电压提高了二值化的处理精度对线阵数据采集与处理系统进行了研究，包括转换部分，串行通信部分和数码显示部分软件系统的设计并对测量误差进行分析本文的研究重点在测量方案的确定传感器的选用以及单片机控制的数据采集系统的研究。

这是在以前工作的基础上，针对以往测量系统的不足改进了测量方案选择了传感器并建立了相应的单片机软硬件系统。

本文所采用的测量方案因考虑系统总体设计难度，选用了像元的线阵传感器，减轻了光学和机械系统设计的负担。

选用的传感器可直接针对应用