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分析激光三角测量原理在微位移测量中的应用特点，完成了一种以线阵CCD作为光电接收器件的激光微位移传感器设计。研究设计包括了专用线阵CCD驱动与采集电路，线阵CCD成像光斑细分方法，提出一种线性插值的平方加权质心法等。通过仿真和实验证明了该细分算法比传统算法具有更高的精度和稳定性，可有效提高该类测量系统的综合性能。主要工作有：1、测量光学系统设计。分析对比三角法的两种光路入射方式，选用对被测物表面光洁度要求不高的直射式照明方法，导出测量解析式。测量系统采用半导体激光二极管(LD)作为测量光源，设计了专用LD稳压电路，选取高灵敏度线阵CCD作为光电接收器件。2、完成线阵CCD驱动电路设计。学习掌握CCD的工作原理及特性参数，分析了TCP1208AP的驱动时序要求，在Quartus II7.2软件环境下对驱动信号完成了综合仿真，选用Altera公司的FPGA芯片(EP1C6Q240I8)完成了驱动时序与电路的设计，加入了EL7202同相放大器对FPGA输出驱动信号进行处理,有效的抑制共模干扰，增强了驱动能力。3、为线阵CCD设计配套的信号处理电路与A/D采集电路。针对CCD输出信号存在脉冲串扰，信号幅值低的问题，设计了反相放大电路与低通滤波电路；有效利用EP1C6Q240I8内部的FIFO模块作为数据采集的缓存，简化了电路设计，提高了采集速度。4、深入研究了一种基于线性插值的平方加权质心法算法，提高了线阵CCD光斑细分定位精度。通过分析线阵CCD上成像的激光光斑特性，对常用的灰度质心法进行分析研究，结合质心法的两种改良算法发展了一种基于线性插值的平方加权质心法。通过Matlab平台进行了理论仿真分析,并在实验室已有条件下进行实验验证，实验结果表明该算法与传统的灰度质心细分算法相比，测量精度与稳定性都得到改善。