隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為熱點。嵌入式系統(tǒng)大量應(yīng)用在自動控制、工業(yè)設(shè)備和家用電器當中。當前應(yīng)用的產(chǎn)品常以嵌入式處理器的形式出現(xiàn)，常用的如PDA、交換機、路由器等。嵌入式的廣泛應(yīng)用大大提高了人們的生活水平。位置敏感探測器（Position sensible Detector）是一種基于半導(dǎo)體PN結(jié)橫向光電效應(yīng)的光電器件。它具有分辨率高、響應(yīng)速度快、信號處理電路相對簡單等優(yōu)點。我們經(jīng)常將PSD應(yīng)用在與位置、距離、位移、角度的微小測量有關(guān)的場合。本文選用了一維PSD作為系統(tǒng)的探測器，結(jié)合嵌入式技術(shù)，將PSD應(yīng)用于微小位移測量，實現(xiàn)了對微小位移的檢測。 本研究以PSD、ARM、PC機為核心完成了對位移測量系統(tǒng)的設(shè)計。以PSD為核心實現(xiàn)了對信號的轉(zhuǎn)換，利用PSD結(jié)合光學(xué)三角測量法將位移信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后對電壓信號進行放大、濾波等處理之后交由A/D器件進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。以ARM為核心，主要實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的處理，存儲和通信等功能。將取得的數(shù)字量信號通過特定的軟件程序編程得到位移信號。以PC機為核心，利用VB6.0實現(xiàn)了對實驗數(shù)據(jù)的顯示。PC根據(jù)得到的值與設(shè)定值進行比較，根據(jù)這個差值我們可以對系統(tǒng)進行進一步的完善。分析了位移傳感器技術(shù)、微處理器ARM和嵌入式操作系統(tǒng)的特點、優(yōu)勢和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀；而后介紹了微小位移測量系統(tǒng)的總體功能、系統(tǒng)的總體硬件框架；敘述了位置敏感探測器PSD的原理和結(jié)構(gòu)，介紹了將PSD應(yīng)用于位移測量的設(shè)計過程；在ARM最小系統(tǒng)的硬件平臺下，結(jié)合PSD實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計；軟件設(shè)計上，以uClinux操作系統(tǒng)作為軟件平臺，利用內(nèi)核裁剪技術(shù)，移植了BOOTLOADER，設(shè)計了Linux驅(qū)動程序和應(yīng)用程序；最后在系統(tǒng)進行調(diào)試的時候，對系統(tǒng)進行了必要的改進，主要是設(shè)計了相應(yīng)的非線性補償電路，利用MATLAB對實驗數(shù)據(jù)進行了擬合與分析。通過實驗數(shù)據(jù)表明，基于ARM和PSD的微小位移測量系統(tǒng)具有精度高，響應(yīng)速度快，并且成本低等優(yōu)點。
標簽：
ARM
PSD
位移測量
上傳時間：
2013-04-24
上傳用戶：gcs333
