如何使用TCD1304 CCD幫傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)電子快門

　　在精密測(cè)量領(lǐng)域如何平衡測(cè)量精度與測(cè)量速度之間的矛盾是一個(gè)十分重要的問題。在追求很高測(cè)量精度的時(shí)候測(cè)量速度就會(huì)受到影響。本文的主要目標(biāo)即是如何在保證測(cè)量精度的同時(shí)盡可能的提高測(cè)量速度。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是：基于激光三角測(cè)量法，以CCD器件為傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)帶電子快門的，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制的高速非接觸實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)。

　　本文選用的CCD型號(hào)為TCD1304，其最大的特性就是具有電子快門，這一特性很大程度的提高了測(cè)量速度，而同時(shí)并不需要提高驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率，避免了高頻帶來的噪聲、干擾等一系列問題。因此TCD1304的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生電路與其它型號(hào)的產(chǎn)生原理有很大的不同，是本文的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。本文以單穩(wěn)觸發(fā)器為核心設(shè)計(jì)了一個(gè)脈沖發(fā)生器，生成兩個(gè)幀轉(zhuǎn)移脈沖SH信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)電子快門的功能。自動(dòng)增益控制的實(shí)現(xiàn)以AD轉(zhuǎn)換器ADC0832和數(shù)字式電位器X9C103為核心，采集CCD輸出信號(hào)的峰值信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息送入單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行判斷后發(fā)出控制命令調(diào)節(jié)電子開關(guān)，使CCD的輸出信號(hào)始終保持在閥值范圍之內(nèi)。

　　通過理論分析、電路板設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)調(diào)試證明了整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的可行性，達(dá)到了設(shè)計(jì)之初的各項(xiàng)功能及數(shù)據(jù)指標(biāo)。相對(duì)于其它的測(cè)量方法具有測(cè)量精度高、速度快、可以進(jìn)行非接觸測(cè)量，以及實(shí)時(shí)在線檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。在物體移動(dòng)速度、厚度、位移等測(cè)量領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。