钢铁行业作为我国国民经济的传统支柱产业,在整个国民经济中占有重要的地位,而轧钢板又是钢铁行业的一种重要产品,为了保证轧钢板的质量,必须在生产过程中对钢板厚度进行监控,这就需要用到高精度的测厚仪。激光测厚仪以其测量精度高,测量重复性好,适用范围广等优点而被国内不少大型钢铁企业所青睐,但这种高精度、高稳定性的激光测厚仪都要依靠进口,在此背景下,本文根据项目要求,依据激光三角法测距原理,设计了一套基于PSD(位置敏感器件)的钢板测厚系统,用以测量轧钢板的厚度。主要内容如下:1、阐述了PSD的工作原理,并对激光三角法测量厚度原理做了简单概述。2、根据项目要求,选择合适的成像镜头、光源,设计激光三角测头和光路结构,并对光路进行了模拟,对镜头进行了像差分析。采用红光光源以保证PSD对探测激光具有较高的光谱响应度,采用线状光斑以解决光斑的对中问题,采用双光路结构解决钢板的跳动问题。分析影响测量精度的各种因素,并提出减小这些因素对测量精度影响的方法。3、设计并制作了PSD信号处理电路板,利用VC++开发了数据采集及处理程序,以完成对PSD输出信号的放大,滤波,AD转换,最终计算出钢板厚度。利用软件产生方波来调制激光器,再利用采样保持法去除暗电流和背景光对测量精度的影响。4、根据设计好的系统,搭建实验平台,并对该平台进行标定和稳定性实验,在此基础上通过实验研究了光斑大小对系统测量精确度的影响。对系统产生误差的原因进行了分析。5、对全文进行总结,提出系统以后改进的方向。根据实验结果,本系统测量精度基本达到了项目设计要求。