无接触式测量是当今机械测量的一个重要话题,随着工业和科技的迅速发展,对广泛存在于工业领域的非接触测试机理和方法的认知、利用显得越来越重要。特别是近二十多年来,由于我国航天、航海、钢铁、纺织、纸业和微机械的迅猛发展,以及国家对产品检定和技术监督的日益重视,已对非接触测试技术与仪器提出了愈来愈高的要求。互相关技术用于无接触式测量具有非侵入性、非接触性、无污染性等优点,并具有良好的工业应用前景,如应用于纸业、钢铁、纺织、汽车和微电子等行业。 本文在课题研究小组近年来取得的研究成果基础上,进一步将数字信号处理技术和现代电子技术引用到表面运动检测中。研究一种基于FPGA的固体表面速度激光双焦点互相关测量系统,以达到更高实时性,更高精度的非接触、在线测量目的。具体进行以下工作: 1) 本文在详细阅读国内外有关文献的基础上,总结了非接触运动测量的发展历史、现状,对其基本原理、检测方法和研究成果进行了详细的论述; 2) 光学传感器设计,对光学传感器的特点作了详细的分析论述; 3) 利用FPGA实现了极性互相关算法,提高了系统的运算速度,并用FPGA实现了整个测速系统的SOPC方案; 4) 对基于FPGA的运动表面测速系统进行了大量的实验测试,并在实验装置上对另外两种测速方法(使用光电编码盘和PCI数据采集卡)进行了对比实验,分析了其性能的优缺点。从而证实了基于FPGA的运动表面测速系统在运动表面测速中的可应用性。