CN105509646A - 一种基于fpga的红外激光钢丝绳直径测量系统 - Google Patents

一种基于fpga的红外激光钢丝绳直径测量系统 Download PDF

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韩丹
田庄强
曹雷霆
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    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters

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Abstract

本发明提供了一种基于FPGA的红外激光钢丝绳直径测量系统，包括红外激光器、衍射成像透镜、CCD传感器、FPGA控制器和计算机，红外激光器后连有光学准直系统，光学准直系统与衍射成像透镜之间设有钢丝绳，衍射成像透镜与CCD传感器相连，CCD传感器与FPGA控制器之间设有A/D转换电路，FPGA控制器与计算机相连。本发明利用红外激光作为检测光源，由于检测介质为无质无形光线，不会对被测物体产生任何影响，是一种非接触式测量，不需要像传统测量工具一样需要靠日常的维护来维持自身的固有精度，固有精度高。同时采用FPGA完成信号处理，提高了整个系统的整合度与测量效率。

Description

一种基于FPGA的红外激光钢丝绳直径测量系统
技术领域
本发明涉及一种钢丝绳直径的测量方法，尤其涉及一种基于FPGA的红外激光钢丝绳直径测量系统。
背景技术
钢丝绳的直径检测是钢丝绳检测中的重要一项，传统检测钢丝绳直径的方法是利用游标卡尺，在检测钢丝绳上选取有限个点进行测量，不仅结果不可靠，劳动强度大，而且检测精确性差，对于检测结果很难评估。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足提供了一种红外激光钢丝绳直径测量系统，该系统利用红外激光作为光电检测光源，采用FPGA完成信号的处理工作，提高了测量效率和测量精度。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种基于FPGA的红外激光钢丝绳直径测量系统，其特征在于，包括红外激光器、衍射成像透镜、CCD传感器、FPGA控制器和计算机，所述红外激光器后连有光学准直系统，所述光学准直系统与衍射成像透镜之间设有钢丝绳，所述衍射成像透镜与CCD传感器相连，所述CCD传感器与FPGA控制器之间设有A/D转换电路，所述FPGA控制器与计算机相连。
特别地，所述FPGA控制器包括滤波器模块、时序控制模块和数据输出模块。
本发明的有益效果和优点在于：本发明利用红外激光作为检测光源，由于检测介质为无质无形光线，不会对被测物体产生任何影响，是一种非接触式测量，不需要像传统测量工具一样需要靠日常的维护来维持自身的固有精度，固有精度高。同时采用FPGA完成信号处理，提高了整个系统的整合度与测量效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图示标号：1—红外激光器，2—光学准直系统，3—钢丝绳，4—衍射成像透镜，5—CCD传感器，6—A/D转换电路，7—FPGA控制器，8—计算机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
如图1所示，本发明提供了一种基于FPGA的红外激光钢丝绳直径测量系统，包括红外激光器1、衍射成像透镜4、CCD传感器5、FPGA控制器7和计算机8，红外激光器1后连有光学准直系统2，光学准直系统2与衍射成像透镜4之间设有钢丝绳3，衍射成像透镜4与CCD传感器5相连，CCD传感器5与FPGA控制器7之间设有A/D转换电路6，FPGA控制器7与计算机8相连，FPGA控制器7包括滤波器模块、时序控制模块和数据输出模块。
系统利用红外激光器1发出的红外激光作为测量光源，通过光学准直系统2对红外激光器1的输出衍射角进行调整以满足远场衍射条件，将钢丝绳3放在光学准直系统2与衍射成像透镜4之间，使红外激光器1发出的红外激光穿过钢丝绳3的整个直径，衍射成像透镜4将衍射图样在其平面上进行成像，通过CCD传感器5对衍射图样进行检测和采集，利用A/D转换电路6将CCD传感器5采集的模拟信号转换成数字信号，进而通过FPGA控制器7对所采集的信号进行滤波及数据提取，并通过时序控制模块控制CCD传感器5驱动时序，最后将信息传输至计算机8分析处理得到钢丝绳的直径数据。

Claims (2)

1.一种基于FPGA的红外激光钢丝绳直径测量系统，其特征在于，包括红外激光器(1)、衍射成像透镜(4)、CCD传感器(5)、FPGA控制器(7)和计算机(8)，所述红外激光器(1)后连有光学准直系统(2)，所述光学准直系统(2)与衍射成像透镜(4)之间设有钢丝绳(3)，所述衍射成像透镜(4)与CCD传感器(5)相连，所述CCD传感器(5)与FPGA控制器(7)之间设有A/D转换电路(6)，所述FPGA控制器(7)与计算机(8)相连。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的红外激光钢丝绳直径测量系统，其特征在于，所述FPGA控制器(7)包括滤波器模块、时序控制模块和数据输出模块。
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