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摘要一直以来，位置测量技术在工业、军事、科研等领域都有着广泛的应用，对目标位置的精确测量是许多科学技术得以最终实现的基础。而PSD以其优越的性能在位置测量方面得到越来越广泛的应用。因此开展基于PSD的光电位移测量系统的研究具有重要的意义。34099
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本文首先介绍了PSD测量系统的现状，以及PSD的工作原理。然后提出了两种前置放大电路，并对其进行了仿真分析。接着设计了信号运算电路，包含模拟电路方式以及数字电路方式。然后提出模数转换方案，并将数字信号进行LED显示。最后对系统进行了测试。
关键词 PSD 放大电路 信号运算电路 模数转换
毕业论文设计说明书外文摘要
Title PSD-based optoelectronic displacement measurement system
Abstract
All along, the position measurement technology in industry, military, scientific and other fields has a wide range of applications, and the accurate measurement of target location is the basis for many scientific technology to ultimately achieve. The PSD has been widely applied in the position measurements because of its superior performance. Therefore it is of great importance to carry out the research of optoelectronic displacement measurement system based on PSD.
Firstly the dissertation describes the status of PSD measuring system and the principle of PSD. Then the article proposes two preamplifier circuit, and its simulation analysis. Then it designs a signal operation circuit comprising analog circuits and digital circuit mode. Then it talks about analog to digital conversion program and LED display. Finally, the system is tested.
Keywords PSD，Amplifier Circuit，Signal Operation Circuit，ADC
目 次
1 引言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 PSD测量系统的发展现状 1
1.3 本文的主要工作和内容安排 2
2 PSD工作原理 3
2.1 PSD工作原理 3
2.2 本章小结 5
3 信号放大电路 5
3.1 差分模式放大电路 5
3.2 两级放大电路 9
3.3 本章小结 23
4 信号运算与显示 23
4.1 模拟方式实现四路运算 23
4.2 数字方式实现四路运算 25
4.3 本章小结 27
5 系统测试 27
5.1 系统搭建及调试 27
5.2 本章小结 36
结论 37
致谢 38
参考文献 39
附录 A 单片机主程序代码 40
1 引言
1.1 课题研究背景
一直以来，位置测量技术在科研、军事、航天、工业等领域都有着非常广泛的应用，很多时候，能否精确测量目标位置往往就决定了一项科学技术能否最终实现。
根据测量装置与被测物体接触与否，可以把测量装置分成接触式和非接触式。与被测物体接触的测量方法存在很多缺点，比如说容易使待测量的物体和测量装置发生弹性形变，从而导致测量不准，有很多场合比如说高温场合等也不适合用接触式测量。而非接触的测量方法不存在这些问题，因此非接触测量比接触式测量有着更为广泛的应用[1]。
近年来，在位置测量中有一种技术发展较为迅速，且占据了极其重要的地位。这种技术就是以光电探测技术为基础的非接触式测量技术。当前光电测量仪器领域的重要研究方向之一就是目标的空间位置测量，许多国内外的研究单位都对这一方向非常重视，投入了大量研究资金，做了很多基础性的研究。