1. 研究目的与意义
本课题针对目前国内工程安全变形监测仪器的测量方法、测量精度、测量稳定性及测量电路复杂等现状,提出一种基于psd的工程安全监测仪器关键技术研究。
课题主要研究一种新型半导体光电敏感器件psd在工程变形监测的适应性和稳定性,并通过总线将数据传送到上位机,进而实现远程的监测和控制。
随着经济的发展,各种大型建筑屹立起来,建筑的安全状况和人民生活和经济发展已密不可分。
2. 国内外研究现状分析
国内关于psd研究的起步较晚,在20世纪80年代末才出现相关方面的研究,到90年代才研制成国产psd器件。
近年来国内对psd的微位移测量进行了大量研究,但由于对psd的研究起步较晚,基于psd的激光微位移测量系统尚处于实验室研究阶段,还没有基于psd的高精度、高可靠性的微位移产品出现。
目前,欧美和日本在这方面的研究处于领先水平,并且已经有比较成熟的基于psd的激光位移传感器产品,比如日本keyence公司的ld系列、德国micro-epsilon公司的optoncdt系列、美国medar公司的2101型等产品,均采用直射式或斜射式激光三角法,分辨率在0.1%一0.01%之间,但在适应不同被测物体表面状况时,一般都通过数控电位器调节采样信号强度或通过改变光源电流来调节有效光的强度,这样不仅使得系统结构复杂而不利于系统集成,还由于噪声和成像光斑光强分布微变等带来一系列测量误差。
3. 研究的基本内容与计划
本设计采用位敏传感器psd将建筑可能产生的微小位移转换为电流信号,经信号处理上传至msp430单片机,由单片机计算出建筑的位移量,上传至上位机并在12864液晶模块上显示出来,一旦位移量超过基准值单片机还会进行报警。
具体规划如下:1.psd器件的选型和工作光源的选择。
2.信号处理电路的分析与设计。
4. 研究创新点
本设计通过PSD传感器可以将建筑微小的形变转换为电信号,通过16位的MSP430单片机可以精确地得出建筑的位移量。
