PSD位置傳感器測定位置實驗

1、PSD位置傳感器測定位置實驗PSD位置傳感器是光電測距器件，利用PSD光電流可測量入射到其感光區(qū)域的光斑能量中心位置(一維)，時間響應快，可應用于多種場合。PSD位置傳感器，采用模似電路的位置處理，利用傳感器兩極輸出的電流，經(jīng)運算放大器電流電壓變換，加減運算，(有條件還可利用模似除法器)，據(jù)其輸出的電壓可以決定光斑能量中心位置。一、PSD位置傳感器特征和參數(shù)：1、供電電源：正電源：±15V負電源：-15V2、PSD傳感器參考電壓：1.0V(系統(tǒng)面板自帶)。3、半導體激光電源：2.6V(系統(tǒng)面板自帶)。4、分辨率：根據(jù)調節(jié)輸出增益有不同的分辨，典型輸出幅度為5.0V時，分辨率為1400

2、mv/0.1mm。5、線性度：0.7%(PSD傳感器兩端線性度比較差)。6、時間響應是即時，因電路是模似的。7、輸出電壓穩(wěn)定度：0.03V/60sec；輸出電壓最大幅度：正負8.10V。8、中心位置偏差：<0.02mm，且中心位置偏差補償可調。9、線性度小于0.6%的有效距離為：4mm5mm。10、光斑能量中心位置與光電關系：L(12-11)/( 12+11)。二、PSD位置傳感器系統(tǒng)組成：1、PSD傳感器。2、電子處理模塊：(電路原理圖另附)(1) I/V轉換 (2)加減電路 (3)除法器 (4)放大(增益，調零) (5)負電壓產生模塊(未使用)注意：經(jīng)實際測試(V1+V2)基本保持固

3、定不變，可省去除法器。3、半導體激光源及電源。4、機械調節(jié)支架(調節(jié)PSD傳感器與激光光斑位置關系)。三、機械支架各部分名稱圖四、各活動機械部件功能說明1、調整螺套：調節(jié)半導體激光的高度。2、調整螺桿：調節(jié)調整螺桿可使燕尾槽總成左右移動，即可以使半導體激光左右移動。3、燕尾槽調整螺絲：調整燕尾槽鑲條緊釘螺絲，減小溜板與導軌之間的間隙，然后調整固定螺套的位置，直到溜板能平穩(wěn)的左右移動為止。4、百分表：測量左右移動的距離。以下第五、六、七項在儀器廠時已調好，用戶一般不必調整，如數(shù)值誤差較大一般都是由于機械位置偏移所致，請按下述(五)(六)(七)項重新調整。五、實驗測試數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)表明：在傳感器的兩

4、端附近與中心有較大差異，而其他地方線性比較好，此差異由PSD傳感器感光中心與激光光斑中心位置調整節(jié)誤引起的，即PSD偉感器沒有調整水平，使傳感器兩端感光中心與激光光斑中心垂直方向上有偏離。數(shù)據(jù)表明中心點即電壓差值為零點正是光傳感器水平方向上的感光中心點，且光斑在兩端的電壓值極性相反且相等，這反映了光傳感器對稱性非常好。六、PSD位置傳感器測試調整1、PSD傳感器與激光光源位置調整：(1)調節(jié)調整螺套和螺桿來調節(jié)激光光源的上下位置和左右水平位置。使光斑大約在傳感器的中心點上。(2)接上直流電源，用數(shù)表頭接在地與輸出電壓端口上，看有無讀數(shù)，把輸出級放大器的輸入端接地，調節(jié)偏置調零點電位器VR4，使

5、輸出為零。(3)旋轉調整螺桿使光斑照射到PSD傳感器的左端，使讀數(shù)絕對值最大。(4)旋轉調整螺桿使光斑照射到PSD傳感器的右端，使讀數(shù)絕對值最大。(5)重復(3)到(4)步聚，使光斑在PSD傳感器左右兩端時最大讀數(shù)相等，極性相反。(6)使光斑在PSD傳感器上位置(非零點上)，微調激光頭支架的上下位置，使其讀數(shù)絕對最大，這樣PSD傳感器一維感光區(qū)外于水平位置上，光斑正好打在感光點中心點上。(7)再移動PSD傳感器左右位置，驗證兩端讀數(shù)最大值否相等，且極性相反。若沒有達到要求，重復(3)到(6)步驟以達到要求。七、PSD傳感器模擬接口和定標(1)正負電壓顯示系統(tǒng)：系統(tǒng)要求電壓范圍：±V-

6、V；測量距離范圍：+L0-L；(PSD中心點與測量距離中心點一致)。PSD位置傳感器測試調整好的情況下，接好所需連接線，旋轉調整螺桿水平微調整光使刻度處于0位置上，調節(jié)調零點電位器VR4，使輸出電壓為零。旋轉調整螺桿調節(jié)激光使刻度在PSD傳感器的+L位置上，調節(jié)輸出增益，使輸出電壓為+V。如果PSD傳感器水平的話，旋轉調整螺桿調節(jié)激光使刻度。在PSD傳感器的-L位置上，輸出電壓很接近-V或等于-V。PSD傳感器在其他位置上，輸出電壓為V(L)：與L成線性正比關系。注意：0點起始位置標定光傳感器水平方向上的感光中心點附近，否則會可能出現(xiàn)輸出達不到規(guī)定的測程范圍。(1) 單電源電壓示系統(tǒng)：系統(tǒng)要求電壓范圍：+V0；測量距離范圍：+L0；(PSD中心點與測量距離中心一致)。PSD位置傳感器測試調整好的情況下，接好所需連接線，旋轉調整螺桿水平微調激光使刻度處于0位置上，調節(jié)調零點電位器VR4，使輸出電壓為零。旋轉調整螺桿調節(jié)激光使刻度在PSD傳感器的+L位置上，調節(jié)輸出增益，使輸出電壓為+V。PSD傳感器在其他位置上，輸出電壓為V(L)：與L成線性正比關系。注意：