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激光E+E位移傳感器的無線通信系統(tǒng)的設(shè)計
激光E+E位移傳感器在工業(yè)中的長度、距離以及三維形貌等檢測中有著廣泛的應(yīng)用。市場上的激光E+E位移傳感器的數(shù)據(jù)傳輸和電源供電大都是通過有線電纜實現(xiàn)的。這種傳統(tǒng)的有線傳輸不但布線繁瑣，而且在實際測量過程中要求傳感器旋轉(zhuǎn)、平移的動作會引來繞線困難的問題，并且很多時候由于測量空間和條件的限制，導(dǎo)致根本無法鋪設(shè)電纜。

激光E+E位移傳感器的無線通信系統(tǒng)的設(shè)計
以點激光E+E位移傳感器(HL-C211BE)為對象,研究它在自由曲面測量中的應(yīng)用。針對激光E+E位移傳感器因測點傾角代入的測量誤差,提出了一個可以量化的傾角誤差模型?；谥鄙涫近c激光三角法原理,分析了激光光路的幾何關(guān)系,從會聚光斑光能質(zhì)心發(fā)生的偏移推導(dǎo)出傾角誤差模型。隨后,用高精度激光干涉儀和正弦規(guī)對激光E+E位移傳感器進行校對實驗,并用誤差模型對測量結(jié)果進行補償。數(shù)據(jù)線和電源線的存在嚴重影響著傳感器的廣泛應(yīng)用，進而導(dǎo)致很多測量方法無法實施。作為無需布線的通信方式，工業(yè)無線通信技術(shù)是繼現(xiàn)場總線之后，工業(yè)控制領(lǐng)域的又一熱點技術(shù)。因此針對激光E+E位移傳感器設(shè)計一套與有線連接相同性能的無線通信系統(tǒng)具有很強的實用性。根據(jù)optoNCDT1700LL傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c，結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場中測量的要求，利用中短距離無線通信技術(shù)，研究、設(shè)計了多種無線通信的測量裝置，主要內(nèi)容如下：分別設(shè)計了藍牙無線傳輸系統(tǒng)、基于FPGA和射頻技術(shù)的無線通信系統(tǒng)、基于ZigBee的無線組網(wǎng)系統(tǒng)。研制了針對單傳感器的新型機床測頭；建立了基于雙激光E+E位移傳感器的定長測量桿模型，并研制了測量桿的整體系統(tǒng)；針對多傳感器的組網(wǎng)測量系統(tǒng)，研制了終端采集節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點模塊，并對三個傳感器的組網(wǎng)形式和孔徑的定心測量做了進一步的理論研究。 解決了傳感器接口電路的設(shè)計問題，系統(tǒng)供電問題，同時采集、處理、顯示、發(fā)送多路傳感數(shù)據(jù)問題。利用FPGA構(gòu)建SPI通信接口，通過Verilog硬件描述語言編寫出SPI主機模塊、配置模塊、控制模塊、串口模塊，與nRF24L01射頻模塊成功通信，解決了因單片機模擬SPI時序速率低造成的nRF24L01射頻模塊通信速度嚴重下降的問題。

激光E+E位移傳感器的無線通信系統(tǒng)的設(shè)計
通過Altium Designer進行了電路原理圖的設(shè)計、PCB板的設(shè)計以及調(diào)試。所設(shè)計的無線裝置為激光E+E位移傳感器在不同測量要求下的應(yīng)用發(fā)揮了重要作用，大大提高了激光E+E位移傳感器在測量過程中的使用效率，使得激光傳感器的應(yīng)用范圍更廣，同時無線傳輸技術(shù)在測量中的引入使得檢測效率大大提高。無線裝置運行穩(wěn)定，可持續(xù)工作時間長，數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)膶崟r性高。系統(tǒng)整體滿足課題對測量中各方面的要求，具有很強的實用性。