CN210400299U - 一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统，包括激光位移传感器和PH2.0‑4PIN插座，所述激光位移传感器内部包括有下位机光强控制板、激光器、光学镜头、工业相机和通信控制板，所述下位机光强控制板的底部设置有激光器，且所述下位机光强控制板通过PH2.0‑2PIN连接线与激光器进行固定连接，闭环自动光强调节系统实现了不同测量目标和测量环境下的光强自动调节，提高了激光位移传感器在不同使用环境下的测量精度与效率，代替了原有的人工调节，降低了员工的劳动量。

Description

一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统

技术领域

本实用新型属于光强调节技术领域，具体涉及一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统。

背景技术

激光位移传感器是一种根据激光三角测量原理的非接触式的测量装置，可以对物体表面的高度、宽度、角度、形貌、缺陷等进行检测。由于不同被测物体表面的表面粗糙度、颜色都很难保证一致，所以不同被测表面上的反射率很难保证一致；同时在不同的使用环境中的外界光强是很难保证一致，所以很难保证被测表面的背景光强一致；而不同被测表面或者在不同的使用环境下，会造成被测物体表面的激光光斑特性发生改变，而通过激光三角原理我们可知，激光位移传感器是通过检测被测物表面的光斑在CCD像面上像的变化，实现空间测量的光学仪器，因此被测物体表面的光斑特性对激光位移传感器的测量精度有着非常大的影响。因此保证在不同被测物体表面上的光斑特性与在实验室标定环境下的光斑特性一致或接近，对保证激光位移传感器的测量精度有着非常重要的意义。传统上的激光位移传感器在激光光强调节上采用固定光强或者通过使用人手动调节激光器光强，以满足不同反射率的被测表面或者测量环境。

现有的激光位移传感器，对于固定式激光光强的激光位移传感器而言，无法保证在被测表面改变或者测量环境改变时继续保持光斑的一致，单靠调节工业相机的参数是无法实现的，因此无法保证在不同被测物体或者测量环境下的测量精度，而对于手动调节光强激光位移传感器而言，虽然可以通过人工手动调节达到在不同被测表面或者测量环境下调整激光器光强的目的，但是存在着调整不方便、效率低、调整精度不稳定的问题，影响测量精度和效率的问题，为此我们提出一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统，以解决上述背景技术中提出现有的激光位移传感器，对于固定式激光光强的激光位移传感器而言，无法保证在被测表面改变或者测量环境改变时继续保持光斑的一致，单靠调节工业相机的参数是无法实现的，因此无法保证在不同被测物体或者测量环境下的测量精度，而对于手动调节光强激光位移传感器而言，虽然可以通过人工手动调节达到在不同被测表面或者测量环境下调整激光器光强的目的，但是存在着调整不方便、效率低、调整精度不稳定的问题，影响测量精度和效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统，包括激光位移传感器和PH2.0-4PIN插座，所述激光位移传感器内部包括有下位机光强控制板、激光器、光学镜头、工业相机和通信控制板，所述下位机光强控制板的底部设置有激光器，且所述下位机光强控制板通过PH2.0-4PIN连接线与激光器进行固定连接，所述下位机光强控制板的一侧设置有通信控制板，且所述下位机光强控制板与通信控制板通过PH.-PIN连接线进行固定连接，所述通信控制板的底部设置有工业相机，且所述通信控制板与工业相机通过MICRO-USB3.0连接线进行固定连接，所述的一侧设置有上位机，且所述与上位机通过USB3.0传输线进行连接，所述PH2.0-4PIN插座的一侧设置有下位机控制核心，且所述下位机控制核心包括单片机、串口通信芯片、电源系统等，所述下位机控制核心的左侧设置有光强控制核心，且所述光强控制核心包括数字电位器、稳压电路、调流芯片、稳流电路等，所述光强控制核心的一侧设置有PH2.0-2PIN插座。

优选的，所述通信控制板为长方体形状结构。

优选的，所述光学镜头为内凹椭圆形状结构。

优选的，所述下位机光强控制板的厚度为2cm。

优选的，所述激光器外壳为圆柱体形状结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构科学合理，使用安全方便，闭环自动光强调节系统实现了不同测量目标和测量环境下的光强自动调节，提高了激光位移传感器在不同使用环境下的测量精度与效率，代替了原有的人工调节，降低了员工的劳动量。

附图说明

图1为本实用新型的激光位移传感器光强调节系统结构示意图；

图2为本实用新型的下位机光强控制电路板结构示意图；

图3为本实用新型的工作流程示意图；

图中：1-下位机光强控制板、2-激光器、3-光学镜头、4-工业相机、5-通信控制板、6-上位机、7-PH2.0-4PIN插座、8-下位机控制核心、9-光强控制核心、10-PH2.0-2PIN插座、11-激光位移传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供一种技术方案：一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统，包括激光位移传感器11和PH2.0-4PIN插座7，激光位移传感器11内部包括有下位机光强控制板1、激光器2、光学镜头3、工业相机4和通信控制板5，下位机光强控制板1的底部设置有激光器2，且下位机光强控制板1通过PH2.0-2PIN连接线与激光器2进行固定连接，下位机光强控制板1的一侧设置有通信控制板5，且下位机光强控制板1与通信控制板5通过PH2.0-4PIN连接线进行固定连接，通信控制板5的底部设置有工业相机4，且通信控制板5与工业相机4通过MICRO-USB3.0连接线进行固定连接，12的一侧设置有上位机6，且12与上位机6通过USB3.0传输线进行连接，PH2.0-4PIN插座7的一侧设置有下位机控制核心8，且下位机控制核心8包括单片机、串口通信芯片、电源系统等，下位机控制核心8的左侧设置有光强控制核心9，且光强控制核心9包括数字电位器、稳压电路、调流芯片、稳流电路等，光强控制核心9的一侧设置有PH2.0-2PIN插座10。

为了使通信控制板5便于放置各种元器件，本实施例中，优选的，通信控制板5为长方体形状结构。

为了使光学镜头3更加精确，本实施例中，优选的，光学镜头3为内凹椭圆形状结构。

为了使下位机光强控制板1便于被使用，本实施例中，优选的，下位机光强控制板1的厚度为2cm。

为了使激光器2外壳看起来美观，本实施例中，优选的，激光器2外壳为圆柱体形状结构。

本实用新型中的下位机控制核心8起到驱动下位机工作、并与上位机6通信，接收上位机6指令，发送相应的信号给光强控制核心9的作用；光强控制核心9起到接收下位机控制核心8信号，实时调整电流、电压大小，从而改变激光器光强的作用；下位机光强控制板1起到直接给激光器供电及调整光强的作用；通信控制板5起到转接上位机6通信信号的作用；工业相机4起到实时传输被测物体表面光斑图像信号的作用；工业相机4通过光学镜头3采集被测表面激光光斑，从而得到物体表面的形貌信息。

本实用新型的工作原理及使用流程：连接下位机光强控制板1与下位机控制核心9，启动上位机6软件，开始测量；传输信号给通信控制板5，通信控制板5发送信号给工业相机4，开始采集被测表面的光斑图像；工业相机4将采集到的图像发送到上位机6中，上位机6通过软件算法判断光斑质量是否满足要求；对于满足要求的光斑图像，进行图像处理，计算测量结果，最后通过显示屏显示测量结果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统，包括激光位移传感器（11）和PH2.0-4PIN插座（7），其特征在于：所述激光位移传感器（11）内部包括有下位机光强控制板（1）、激光器（2）、光学镜头（3）、工业相机（4）和通信控制板（5），所述下位机光强控制板（1）的底部设置有激光器（2），且所述下位机光强控制板（1）通过PH2.0-2PIN连接线与激光器（2）进行固定连接，所述下位机光强控制板（1）的一侧设置有通信控制板（5），且所述下位机光强控制板（1）与通信控制板（5）通过PH2.0-4PIN连接线进行固定连接，所述通信控制板（5）的底部设置有工业相机（4），且所述通信控制板（5）与工业相机（4）通过MICRO-USB3.0连接线进行固定连接，所述（12）的一侧设置有上位机（6），且所述（12）与上位机（6）通过USB3.0传输线进行连接，所述PH2.0-4PIN插座（7）的一侧设置有下位机控制核心（8），且所述下位机控制核心（8）包括单片机、串口通信芯片、电源系统等，所述下位机控制核心（8）的左侧设置有光强控制核心（9），且所述光强控制核心（9）包括数字电位器、稳压电路、调流芯片、稳流电路等，所述光强控制核心（9）的左侧设置有PH2.0-2PIN插座（10）。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统，其特征在于：所述通信控制板（5）为长方体形状结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统，其特征在于：所述光学镜头（3）为内凹椭圆形状结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统，其特征在于：所述下位机光强控制板（1）的厚度为2cm。

5.根据权利要求1所述的一种用于激光位移传感器的闭环自动光强调节系统，其特征在于：所述激光器（2）外壳为圆柱体形状结构。

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