CN104469120A - Ccd信号采集系统 - Google Patents
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Abstract
CCD信号采集系统属于采集系统技术领域，尤其涉及一种CCD信号采集系统。本发明提供一种集成度高、结构简单的CCD信号采集系统。本发明包括CCD图像传感器、模数转换器、FPGA、USB传输控制器、计算机，其结构要点CCD图像传感器、模数转换器、FPGA、USB传输控制器、计算机依次相连。
Description
技术领域
本发明属于采集系统技术领域，尤其涉及一种CCD信号采集系统。
背景技术
光纤F-P(法布里-珀罗)传感器是目前技术较为成熟并应用于实际工程测量的光纤传感器之一，具有良好的长期稳定性，而且分辨率高、成本低，被广泛应用于长度、位移、压力、温度等物理量的测量。光纤F-P传感器通过对F-P干涉信号的解调来获得腔长的变化，进而实现对被测物理量的测量。目前，已提出光纤F-P 传感器的解调方法很多，其中互相关解调法在保证高精度解调的同时，不使用昂贵的光谱接收装置，不需要机械移动，从而备受关注。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种集成度高、结构简单的CCD信号采集系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括CCD 图像传感器、模数转换器、FPGA、USB传输控制器、计算机，其结构要点CCD 图像传感器、模数转换器、FPGA、USB传输控制器、计算机依次相连。
作为一种优选方案，本发明所述CCD 图像传感器采用TCD1501D。
作为另一种优选方案，本发明所述模数转换器采用AD9826。
本发明有益效果。
本发明所涉及的光纤F-P 传感器采用光楔实现互相关功能，同时采用线阵CCD 采集解调信号。为了实现被测物理量的实时、精确测量，要求信号采集系统能够对解调信号进行快速采样、存储及数据处理。传统的CCD 信号采集系统大多是基于单片机、EPROM、CPLD 等作为控制核心，并配以其他的外围电路来实现的，往往会受到存储空间、速度等的限制。而使用FPGA作为控制核心，可将系统的部分或全部功能集成于一块芯片上，不但提高了系统的集成度，减小系统硬件复杂度，而且设计方法灵活、易于修改。
附图说明
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明电路原理框图。
具体实施方式
如图所示，本发明包括CCD 图像传感器、模数转换器、FPGA、USB传输控制器、计算机，CCD图像传感器、模数转换器、FPGA、USB传输控制器、计算机依次相连。
所述CCD 图像传感器采用TCD1501D。
所述模数转换器采用AD9826。
本发明CCD 图像传感器为TCD1501D，有效像素单元为5000个，像元间距为7μm，配合楔角为0.08°的光楔，可达到10nm 的系统分辨率，该器件使用二相驱动脉冲（5V）工作，典型工作频率为1MHz，最高工作频率可达12MHz，工作时，需要FPGA 提供6 路驱动信号，包括转移脉冲SH，两相时钟脉冲φ1（E，O）、φ2（E，O），复位脉冲RS，钳位脉冲CP和采样保持脉冲SP，其中采样保持脉冲SP 可不使用。TCD1501D 的驱动脉冲电平标准是TTL 电平为5V，而从FPGA 的I/O 口输出的电平标准是CMOS 电平为3.3V，不能直接驱动CCD，因此采用两片SN74LVC8T245 电平转换芯片实现对FPGA 输出脉冲信号的整形与驱动能力的放大，完成3.3V 到5V 转换的功能。模数转换部分选用专门的16 位CCD 处理器AD9826，它是一款集箝位、相关双样、放大等功能于一身的芯片，其中相关双采样功能可满足系统消除输出噪声的要求。AD9826的工作模式与状态可通过三线双向串行接口（SCLK、SLOAD、SDATA）读写内部寄存器来控制。本发明将其设置成单通道CDS（相关双采样）模式，ADC 采样时钟ADCCLK 对滤除复位噪声的信号进行采样，上升沿输出高8位，下降沿输出低8 位，最终将CCD 输出的模拟信号转换成数字信号并由8 路数据输出引脚分时输出至FPGA。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.CCD信号采集系统，包括CCD 图像传感器、模数转换器、FPGA、USB传输控制器、计算机，其特征在于CCD 图像传感器、模数转换器、FPGA、USB传输控制器、计算机依次相连。
2.根据权利要求1所述CCD信号采集系统，其特征在于所述CCD图像传感器采用TCD1501D。
3.根据权利要求1所述CCD信号采集系统，其特征在于所述模数转换器采用AD9826。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310417673.2A CN104469120A (zh) | 2013-09-14 | 2013-09-14 | Ccd信号采集系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310417673.2A CN104469120A (zh) | 2013-09-14 | 2013-09-14 | Ccd信号采集系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104469120A true CN104469120A (zh) | 2015-03-25 |
Family
ID=52914428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310417673.2A Pending CN104469120A (zh) | 2013-09-14 | 2013-09-14 | Ccd信号采集系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104469120A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105933599A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-07 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 集成化多模式科学级ccd图像控制系统 |
| CN108225202A (zh) * | 2016-12-10 | 2018-06-29 | 南京理工大学 | 基于线阵ccd的钢轨位移在线测量系统及测量方法 |
-
2013
- 2013-09-14 CN CN201310417673.2A patent/CN104469120A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105933599A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-07 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 集成化多模式科学级ccd图像控制系统 |
| CN105933599B (zh) * | 2016-04-25 | 2018-10-02 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 集成化多模式科学级ccd图像控制系统及方法 |
| CN108225202A (zh) * | 2016-12-10 | 2018-06-29 | 南京理工大学 | 基于线阵ccd的钢轨位移在线测量系统及测量方法 |
| CN108225202B (zh) * | 2016-12-10 | 2021-05-04 | 南京理工大学 | 基于线阵ccd的钢轨位移在线测量系统及测量方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150325 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |