基于时间参考点的差动式线阵CCD位移传感器

摘要

为了将线阵CCD应用于实际工程的大尺寸位移测量,利用线阵CCD像元空间与输出时间的对应关系,提出了一种差动式测量的线阵CCD位移传感器测量系统.分析了线阵CCD位移测量存在的问题,结合线阵CCD中像元空间与驱动脉冲之间的对应关系,提出一种以时间为参考点的差动式测量方法.该方法用两个空间上对齐、时间上错开半个积分周期的线阵CCD检测透光挡板上等间距分布的透光光线的位置变化;通过计算两个CCD上输出光信号的时间差,用匀速扫描测量原理实现对空间位移的测量.用雷尼绍激光干涉仪对所研制的线阵CCD位移传感器进行了校准,结果显示:在有效测量范围(600.05 mm)内,经过修正后的测量误差可控制在±2μm以内,验证了用差动法实现线阵CCD大尺寸精密位移测量的可行性.