现代科学实验对时间信息的测量提出了极为严格的要求,对于高速转镜相机而言,其像面上的扫描速度是时间测量的基准,扫描速度值唯一地随转镜速度而变。为准确地分析相关物理现象,必须准确测定转镜的即时速度,正因如此,新型高速相机速度传感器的研究逐渐成为国内外学者研究的热点之一。由于种种原因,获取高稳定性、高抗电磁干扰和高测量精度的相机转镜速度存在很大的技术难度,没有得到有效解决。本文的工作就是围绕如何提高高速转镜相机同步与转速传感器的性能开展的,主要工作内容和创新点如下:(1)利用光电系统对高速转镜相机同步与速度传感信号进行处理本文利用光电传感系统的抗电磁干扰及可高速处理的特性,把高速旋转状态下反射镜的时间参量转换为光信号,再经过光探测器转换为电信号。论文的关键任务就是对该信号进行相关处理,包括信号的放大、整形和脉冲时间间隔计数,最终实时获得高精度的相机反射镜的转速。理论分析和实验结果都表明,采用这种方法比传统的相机传感器在时间测量精度上有了很大的提高。(2)利用限幅高频放大电路增大了信号处理系统的动态范围光探测器的输出电压和输入光功率成正比,相机正常工作时,机械震动比较大,耦合入探测器的光功率就会产生一定波动,另外,输入光功率受多种损耗因素的影响,探测器输出电压幅度差异也会较大,这就要求信号处理系统有较大的动态范围。利用自动增益控制或限幅放大电路,可以满足这一要求:输入功率较大时,脉冲幅度得到有效抑制,而在输入功率较小时,信号脉冲可以得到较大的增益。(3)利用控制电路实现传感器实时工作本文采用专用ASIC芯片精确测量探测器输出的两个脉冲信号的时间间隔,但是芯片内部的结果寄存器空间有限,测量次数有限,如果所有空间都被占用,新的测量结果将覆盖先期存入的有用数据。单片机控制系统的引入,实现了测量结果的实时读取。在单片机外围电路中,加入串口通信,本文采用MAX232和PC连接,根据用户的需求可以直观、实时地显示出相机在试验过程中的工作状况。