资源说明:提出了一种基于光束扫描的透射仪测量光路准直方法,分析了该准直方法的原理。基于该方法设计了测量光路自动准直系统,该系统以LPC1768微控制器为核心,主要包括光强及位置信息采集模块、电机驱动模块,并进行了该系统的软件设计。系统利用透射仪测量光路进行对准,易于实现与透射仪测量系统的融合,且具有高精度、自动化的特点。
【自动准直系统】在光学测量领域中,自动准直系统是确保光学设备如透射仪测量光路准确对准的关键技术。它涉及到精确控制发射器和接收器的位置,以保证光束中心线与接收视场中心线的一致性。在透射仪应用中,由于长距离的测量光路(超过50米)和环境因素的影响,如风力和热应力,可能导致设备位置偏离,影响测量精度。因此,自动准直系统是提高透射仪测量准确性的必要手段。
【光束扫描方式的准直原理】这种准直方法基于发射器或接收器在垂直方向上的扫描运动。通过监测扫描过程中光强的变化,可以确定最佳的准直方位角。当光强随角度变化曲线的对称中心对应于0度时,表明发射器或接收器处于准直状态。通过对发射器或接收器的精确控制,使其移动至这个理想位置,从而实现光路的自动对准。
【系统设计】自动准直系统的核心是LPC1768微控制器,这是一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能处理器,具有大容量存储和丰富的接口。系统包括光强及位置信息采集模块和电机驱动模块,两者通过I2C接口与微控制器通信。采集模块用于测量方位角,采用角度传感器来获取电机旋转角度的模拟信号,并将其转化为数字信号供微控制器处理。电机驱动模块则根据微控制器的指令驱动发射器或接收器进行精确的扫描和定位动作。
【软件设计】软件部分主要涉及光源控制、接收光强的测量、方位角测量、数据处理以及电机驱动的控制逻辑。这些功能集成在透射仪测量系统的微控制器中,形成一个闭环控制系统,能够在检测到光路偏差时自动调整设备位置,以维持光路的准确对准。
【应用】自动准直系统在透射仪测量中有着广泛的应用,特别是在低能见度条件下的能见度测量,例如在机场跑道能见度监测中。由于其高精度和自动化特性,可以显著提升测量结果的可靠性,减少因设备位置偏差导致的测量误差。
基于光束扫描的透射仪测量光路自动准直系统是一种创新的技术,它通过智能化的方法解决了长距离光路对准的问题,提高了透射仪的测量精度和稳定性,对于气象观测和相关领域的研究具有重要的实际意义。
本源码包内暂不包含可直接显示的源代码文件,请下载源码包。