目前,对物体的重量进行测量主要依据两种基本原理。一是利用力学中的杠杆平衡原理,二是利用各种传感器将物体的重量信息转化成电信号,再对此电信号进行分析处理提取该物体的重量信息。前者适用范围广,量程大,是一种经济的方法,但测量精度有限且需人工完成,因此,这种方法无法实现实时动态测量。后者采用了传感器,这就有利于用电子装置来对重量信息进行分析、计算,并显示结果,但是,很多传感器受动态范围的限制。本文则从光学技术角度结合力学原理利用CCD传感实现了对物体的动态实时测量。
2 测量原理
CCD对物体进行测量的原理如图1所示。平面镜的转动支点为O,且垂线OW交透镜轴为W点。W点位于f′(焦距)与2f′之间。当没有测量物体时,平面镜与激光束的交角为θ。CCD放在透镜的右边,它和透镜中心的距离为f′,这样便于计算y′。下面分析其原理并导出测量公式。
LD起始地址,A
RPT每行采样点数
WRITA Smem
本系统采用以TMS320C5409为核心的数据处理系统。TMS320C5409是16bit定点DSP,它使用改进的哈佛结构,具有专用的硬件逻辑的CPU、片内存储器、片内外围设备以及一个高度专业化的指令集。在运算过程中,DSP以中断方式读取A/D采样结果。整个系统是CCD传感器光采样与A/D数据采集、DSP数据处理三级流水线结构。CCD是串行输出,DSP是成组使用数据,所以,要设置数据缓冲区存放AD采样数据。数据存储器中要划出两块缓冲区分别进行数据采样与处理,缓冲区的切换通过软件实现,即,当其中一块进行AD采样时,另一块同时对前一时刻的AD转换数据进行数据处理。
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