光电位置敏感器件的非线性分析及应用 被引量：6

1

作者 李田泽 王生德 +1 位作者 卢恒炜 王雅静 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第5期400-404,共5页

阐述光电位置敏感器件(PSD)的结构、特性和工作原理,并根据PSD的原理和特性分析其产生非线性的几种主要因素。导出PSD的输出信号与光强无关的位置方程。设计出一种低温漂高精度的PSD非线性硬件调制电路。分析了插值算法、神经网络优化... 阐述光电位置敏感器件(PSD)的结构、特性和工作原理,并根据PSD的原理和特性分析其产生非线性的几种主要因素。导出PSD的输出信号与光强无关的位置方程。设计出一种低温漂高精度的PSD非线性硬件调制电路。分析了插值算法、神经网络优化法以及解析法等对PSD的非线性进行修正的有效性,并对给出的部分实验数据进行了分析。最后对PSD在光学三角法测量、自动检测以及高精度测量中的应用作了进一步的讨论与展望。 展开更多

关键词 横向光电效应 光电位置敏感器件 非线性修正 三角测量

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空间光通信中位置敏感器件(PSD)的性能分析 被引量：5

2

作者 邓兴成 孙新德 李贤 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期510-515,共6页

研究了使用ＰＳＤ的空间光通信粗跟瞄系统对光束的位置分辨率。通过理论计算和实验得知，当入射在ＰＳＤ光敏面上的信标光功率约为２８μＷ时，粗跟瞄系统的位置分辨率约为１２６μｍ。同时，通过计算机模拟，对ＰＳＤ的线性度进行... 研究了使用ＰＳＤ的空间光通信粗跟瞄系统对光束的位置分辨率。通过理论计算和实验得知，当入射在ＰＳＤ光敏面上的信标光功率约为２８μＷ时，粗跟瞄系统的位置分辨率约为１２６μｍ。同时，通过计算机模拟，对ＰＳＤ的线性度进行了理论值和实验值的对比。 展开更多

关键词 自由空间光通信 位置敏感器件 位置分辨率

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二维数字阵列光电位置敏感器件新式结构研究

3

作者 李田泽 王生德 +1 位作者 申晋 王淑云 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期46-49,共4页

简要阐述光电位置敏感器件的特点、工作原理,根据光电位置敏感器件的原理和光电位置方程,分析了背景光与测量精度的关系。在此基础上,利用低峰探测仪的双极性三极管将像素M(i,j)的行与列位线联系起来,用来检测最大光强度的像素,显示出... 简要阐述光电位置敏感器件的特点、工作原理,根据光电位置敏感器件的原理和光电位置方程,分析了背景光与测量精度的关系。在此基础上,利用低峰探测仪的双极性三极管将像素M(i,j)的行与列位线联系起来,用来检测最大光强度的像素,显示出最低输出电压,使位线与其输出电压相对应;采用分布图像的峰值检波器来模拟预处理光电信号,通过数字转换得到图像的重心位置;采用集中平行的模拟计算估算射到感光区的光分布的重心,并通过时钟比较器得到数字化图像。给出了检测位置的二维光电传感器阵列、显示与图像数量的平方根成正比功耗关系式以及几个重要结论。 展开更多

关键词 光电位置敏感器件 峰值检波器 二维光传感器阵列 数字化图像

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面向位置敏感器件的反馈堆叠信号滤波 被引量：6

4

作者 崔昊 郭锐 +2 位作者 李兴强 冯克建 张飞飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1568-1576,共9页

为解决位置敏感器件(PSD)提取光斑位置信息的不准确性,克服元器件、信号处理电路等带来的随机噪声干扰,本文提出了一种基于极限学习机(ELM)的反馈堆叠模型(FsELM)。该模型使用ELM作为基本训练块,以单层预测结果与目标真值的偏差作为依... 为解决位置敏感器件(PSD)提取光斑位置信息的不准确性,克服元器件、信号处理电路等带来的随机噪声干扰,本文提出了一种基于极限学习机(ELM)的反馈堆叠模型(FsELM)。该模型使用ELM作为基本训练块,以单层预测结果与目标真值的偏差作为依据对输入数据进行更新,并进行循环训练,形成反馈堆叠的结构,从而实现PSD信号有效信息的深度提取。同时设计进行了基于一维PSD的激光三角位移检测实验验证算法的性能,比较了传统滤波算法、经典学习算法、ELM及其变体和本文提出的FsELM方法对数据的处理效果。实验结果表明FsELM预测精度明显优于其他处理方法,预测结果均方误差可达1.4×10-5,预测精度为0.78%;除ELM等单次训练结构外,FsELM模型的运算速度比其他处理方法更快。该结果证明了FsELM在应对随机噪声干扰的优异性能,以及不确定环境下突出的预测能力。 展开更多

关键词 位置敏感器件 极限学习机 数字信号 滤波算法 激光三角法

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基于位置敏感器件的液位检测系统及其数据处理 被引量：4

5

作者 高永强 弓海霞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第9期63-66,73,共5页

精确测量光固化成型设备中光敏树脂的液面位置是确保成型精度的关键,根据激光三角法原理设计基于PSD的液位检测系统,采用点激光和一维位置敏感器件组成液位检测系统。通过测量点激光在PSD上的位移量来获取液面位置的变化量,在分析PSD误... 精确测量光固化成型设备中光敏树脂的液面位置是确保成型精度的关键,根据激光三角法原理设计基于PSD的液位检测系统,采用点激光和一维位置敏感器件组成液位检测系统。通过测量点激光在PSD上的位移量来获取液面位置的变化量,在分析PSD误差特点基础上,通过优化结构设计、信号采集、检测系统标定和实时数据处理4个方面来提高检测精度。实际测试表明:液位检测系统量程中间位置的误差小于0.27%,两边误差小于0.4%,可满足系统测量精度要求。 展开更多

关键词 光固化 位置敏感器件 液位检测 积分放大器 分段滤波

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一维PSD器件及其在测量中的应用 被引量：24

6

作者 于丽霞 王福明 《现代电子技术》 2007年第7期143-144,共2页

PSD是一种新型位置传感器。介绍了PSD器件的检测原理,并以理论推导的方式给出了其等效电路及光点坐标位置与输出电流的函数表达式。重点讨论了PSD器件在位移测测试和大型回转构件空间角度测试中的应用,分析结果表明该器件具有接口简单... PSD是一种新型位置传感器。介绍了PSD器件的检测原理,并以理论推导的方式给出了其等效电路及光点坐标位置与输出电流的函数表达式。重点讨论了PSD器件在位移测测试和大型回转构件空间角度测试中的应用,分析结果表明该器件具有接口简单、测试精度高,不受光束和焦点偏离的影响等优点,可广泛应用于精密测试领域当中。 展开更多

关键词 光电位置敏感器件(PSD) 等效电路 位移测试 空间角度测量

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一种基于PSD红外线位置传感器的设计 被引量：10

7

作者 钟平 续志军 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第5期52-54,共3页

在介绍位置敏感器件(PSD)基本原理的基础上,提出一种以PSD为核心器件,应用于纠偏系统的红外线位置传感器的设计方法。介绍了该传感器的结构和测位原理,给出了硬件和软件的相关设计,分析了影响该传感器检测位置精度的因素,并提出了相应... 在介绍位置敏感器件(PSD)基本原理的基础上,提出一种以PSD为核心器件,应用于纠偏系统的红外线位置传感器的设计方法。介绍了该传感器的结构和测位原理,给出了硬件和软件的相关设计,分析了影响该传感器检测位置精度的因素,并提出了相应的解决办法。该位移传感器可检测的物体的最大运动位移为±18.5mm,检测精度优于0.1mm,采样频率可达1.5kHz。 展开更多

关键词 位置敏感器件 位置检测 红外传感器 背景光

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稳定背景下PSD的位置误差分析 被引量：16

8

作者 袁红星 吕爱民 贺安之 《传感器技术》 CSCD 1998年第5期33-36,共4页

从ＰＳＤ的基本方程Ｌｕｃｏｖｓｋｅｙ方程出发，推出了反偏状态下的ＰＳＤ在有稳态非均匀背景光照射下微分方程，并给出了其在双面分流型边界条件下的正规解，从而得出了ＰＳＤ在稳态非均匀背景光照射下的位置输出特性。最后还建立了... 从ＰＳＤ的基本方程Ｌｕｃｏｖｓｋｅｙ方程出发，推出了反偏状态下的ＰＳＤ在有稳态非均匀背景光照射下微分方程，并给出了其在双面分流型边界条件下的正规解，从而得出了ＰＳＤ在稳态非均匀背景光照射下的位置输出特性。最后还建立了背景光影响下的位置误差估算公式。 展开更多

关键词 位置敏感器件 FSD 背景光 位置误差分析

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神经网络在光电位置坐标传感器中的应用 被引量：1

9

作者 莫长涛 陈长征 +1 位作者 张黎丽 孙凤久 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期594-596,共3页

光电位置敏感器件 (PSD)是一种可直接对其光敏面上的光斑进行检测的光电器件 ,基于PSD可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服器件本身的非线性 ,以提高监测的精度和可靠性。提出一种基... 光电位置敏感器件 (PSD)是一种可直接对其光敏面上的光斑进行检测的光电器件 ,基于PSD可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服器件本身的非线性 ,以提高监测的精度和可靠性。提出一种基于神经网络的PSD非线性补偿方法 ,利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点 ,通过训练使神经网络建立在PSD输出与其理想值之间的非线性映射关系 ,实现PSD非线性补偿。计算机仿真表明 ,该方法不仅能有效地消除非线性的影响 。 展开更多

关键词 光电位置敏感器件 补偿 非线性 神经网络 BP算法

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光探测与器件

10

《中国光学》 EI CAS 1999年第2期66-67,共2页

TN364.2 99021144砷注入碲镉汞光电二极管及其电学特性的等效分析=As⁺ implanted HgCdTe photodiodes and equivalentanalysis of the Ⅰ—Ⅴ characteristics[刊,中]/李向阳,陆慧庆,胡晓宁,方家熊（中科院上海... TN364.2 99021144砷注入碲镉汞光电二极管及其电学特性的等效分析=As⁺ implanted HgCdTe photodiodes and equivalentanalysis of the Ⅰ—Ⅴ characteristics[刊,中]/李向阳,陆慧庆,胡晓宁,方家熊（中科院上海技术物理所.上海（200083））//激光与红外.—1998,28（3）.—176-179通过对碲镉汞材料进行As⁺注入以及退火,成功地制备了P—on—N型光伏器件。器件的截止波长为5.5μm,黑体探测率D^*（500K,1K,100）可达2.1×10¹⁰cmH₂^1/2W^-1。图6参10（李瑞琴）TN364.2 99021145结型光电二极管等效电参数的物理分析与测量=Physical analysis and measurement for the e- 展开更多

关键词 结型光电二极管 等效电参数 黑体探测率 光电位置敏感器件 等效分析 电学特性 截止波长 光伏器件 物理分析 激光

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PSD空间定位的非线性误差补偿模型及归一化 被引量：3

11

作者 王丹 董再励 +1 位作者 孙茂相 刘峰 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第5期548-552,共5页

PSD是一种高分辨率、实时性好的光电位置敏感器件,因而具有广泛应用的前景.但在光照度变化条件下,输出信号存在非线性飘移,因而影响了作为位置检测传感器的检测精度,尤其在3D测量时适用性受到了限制.针对这个问题,提出了一种PSD位置传... PSD是一种高分辨率、实时性好的光电位置敏感器件,因而具有广泛应用的前景.但在光照度变化条件下,输出信号存在非线性飘移,因而影响了作为位置检测传感器的检测精度,尤其在3D测量时适用性受到了限制.针对这个问题,提出了一种PSD位置传感器的非线性误差补偿方法.该方法针对目标的空间距离变化所产生的PSD输出非线性飘移,采用归一化模型进行误差修正,很大程度上改进了PSD的输出一致性,使基于PSD的3D测量系统性能得以提高. 展开更多

关键词 位置敏感器件 定位 误差 非线性 补偿算法 归一化模型 PSD 非线性 误差补偿模型 空间定位 光电位置敏感器件 输出信号 误差补偿方法 3D测量

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精密PSD微位移在线测量系统 被引量：13

12

作者 宋殿友 刘铁根 +1 位作者 丁小昆 李志宏 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期168-173,共6页

为了满足工业现场微位移测量的精密性实时性和可靠性要求,设计并制作了位置敏感器件(PSD)激光微位移测量系统.系统将调制带通滤波峰值检测等信号处理技术运用于激光三角法中,并利用PSD信号单通道处理方式,提高了系统的抗干扰能力.同时,... 为了满足工业现场微位移测量的精密性实时性和可靠性要求,设计并制作了位置敏感器件(PSD)激光微位移测量系统.系统将调制带通滤波峰值检测等信号处理技术运用于激光三角法中,并利用PSD信号单通道处理方式,提高了系统的抗干扰能力.同时,系统采用自适应控制方法改变激光的调制频率,从而调整电信号的增益系数以适应各种测量对象.实验表明,在没有滤光片的情况下,系统有效地消除了背景光和暗电流的影响,测量频率最高可达2,kHz,分辨率达到0.035%,稳定性误差小于0.090%,线性度好于1.2%,大大降低了温漂的影响. 展开更多

关键词 位置敏感器件 激光三角法 微位移测量 自适应调制 单通道

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二维PSD非线性修正共轭梯度算法 被引量：12

13

作者 莫长涛 陈长征 +1 位作者 张黎丽 孙凤久 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期507-509,共3页

根据光电位置敏感器件的原理和光点位置方程分析了PSD的非线性成因,并根据PSD的非线性特点,提出用神经网络的共轭梯度算法对PSD的非线性进行补偿·利用神经网络共轭梯度算法具有逼近任意非线性函数的特点,通过神经网络建立PSD实际... 根据光电位置敏感器件的原理和光点位置方程分析了PSD的非线性成因,并根据PSD的非线性特点,提出用神经网络的共轭梯度算法对PSD的非线性进行补偿·利用神经网络共轭梯度算法具有逼近任意非线性函数的特点,通过神经网络建立PSD实际输出与其理想值之间的非线性映射关系,实现光电位置敏感器件非线性补偿·计算机仿真表明,该方法不仅能有效地消除非线性的影响,而且在神经网络的输出端得到期望的线性输出·从而使PSD的B区获得了与A区近似的线性度,故在不增加成本,不改变测量设备复杂度的情况下,扩大了测量范围,提高了B区的测量准确度及数据的置信度· 展开更多

关键词 光电位置敏感器件 补偿 非线性修正 神经网络 共轭梯度法

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基于PSD的地下管线探测装置设计与分析 被引量：9

14

作者 沈林勇 李亚旻 +1 位作者 章亚男 钱晋武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1429-1435,共7页

将位置敏感器件（PSD）和其它元器件相组合，组成了介入式测量装置。通过使测量装置沿管道行进，获得管道内若干个测量点的方位，进而拟合得到地下管线的方位。该探测装置不受地下管线埋藏深度、密集程度和周围环境的影响，适用于内径... 将位置敏感器件（PSD）和其它元器件相组合，组成了介入式测量装置。通过使测量装置沿管道行进，获得管道内若干个测量点的方位，进而拟合得到地下管线的方位。该探测装置不受地下管线埋藏深度、密集程度和周围环境的影响，适用于内径为80～130mm、弯曲半径为50～1000m的管线。通过探测摆角的实例，得出实际测量值在水平方向上的测量误差为7．45％，竖直方向上的测量误差为1．07％。 展开更多

关键词 位置敏感器件 非开挖 地下管线 介入式测量

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电梯导轨表面轮廓的在线检测与分析系统 被引量：5

15

作者 李醒飞 张晨阳 +1 位作者 郭丽峰 张国雄 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期37-39,共3页

该系统包括PSD,激光垂直准直器,数据采集箱和应用软件四个部分。激光准直器发出的 光分为两路:一路用于建立测量的垂直基准;另一路用于补偿光束的随机漂移。与导轨紧密相连的PSD用来检测导轨表面与垂直基准的距离变化。实验结果显示:使... 该系统包括PSD,激光垂直准直器,数据采集箱和应用软件四个部分。激光准直器发出的 光分为两路:一路用于建立测量的垂直基准;另一路用于补偿光束的随机漂移。与导轨紧密相连的PSD用来检测导轨表面与垂直基准的距离变化。实验结果显示:使用降噪技术后,系统在50米测量范围内精度达40m,导轨直线度标准差也减小。 展开更多

关键词 位置敏感器件 电梯导轨 实时测量 激光准直仪 直线度 垂直基准

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红外主动式PSD测距系统 被引量：6

16

作者 冯华君 徐之海 李奇 《光电工程》 CAS CSCD 1999年第3期42-46,共5页

主动式 Ｐ Ｓ Ｄ 测距系统是一种无运动机构、结构简单、精度较高的实用型测距系统。介绍了该系统原理，给出了测距系统的计算公式及计算结果。讨论了控制电路原理和电路设计中的关键问题，并应用此电路进行了测距实验，得出了实验数... 主动式 Ｐ Ｓ Ｄ 测距系统是一种无运动机构、结构简单、精度较高的实用型测距系统。介绍了该系统原理，给出了测距系统的计算公式及计算结果。讨论了控制电路原理和电路设计中的关键问题，并应用此电路进行了测距实验，得出了实验数据和结论。 展开更多

关键词 测距系统 位置敏感器件 红外测距 控制电路

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改进型PSD非线性误差分析及其应用研究 被引量：4

17

作者 李田泽 王淑云 +1 位作者 申晋 袁江 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期123-127,共5页

阐述半导体光电位置敏感器件(PSD)的横向光电效应,改进型2D-PSD的结构、特点、工作原理,在此基础上,提出一种新的电桥理论分析2D-PSD的中心与边缘产生非线性及其误差的原因。采用高精度低温漂高输入阻抗的前置放大器、加法器、减法器、... 阐述半导体光电位置敏感器件(PSD)的横向光电效应,改进型2D-PSD的结构、特点、工作原理,在此基础上,提出一种新的电桥理论分析2D-PSD的中心与边缘产生非线性及其误差的原因。采用高精度低温漂高输入阻抗的前置放大器、加法器、减法器、除法器等元器件设计了一种改进型2D-PSD的信号调理电路,用于高精度的激光准直系统中。该信号调理电路将激光束经光学透镜、光阑、滤光器等光学元器件处理的光信号转换为电信号后,送入数据采集系统,利用直线度测评软件直接在计算机上将被测件的直线度测量显示。系统特点是:响应速度快;位置分辨率高;能实时检测等优点。最后给出测量实验结果和几个重要结论。 展开更多

关键词 横向光电效应 非线性误差 半导体光电位置敏感器件 电桥理论 激光准直系统

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一种新型液体浓度检测系统研究 被引量：5

18

作者 李田泽 胡志新 顾晓晨 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期937-940,共4页

以光电位置敏感器件作为接收器件,提出了一种利用双折射光透方法的液体浓度检测系统.该系统主要由半导体激光器、光学系统、位置敏感器件信号调理电路、单片机系统、A/D转换电路和显示电路组成.该检测方法的准确性进行了理论分析和实验... 以光电位置敏感器件作为接收器件,提出了一种利用双折射光透方法的液体浓度检测系统.该系统主要由半导体激光器、光学系统、位置敏感器件信号调理电路、单片机系统、A/D转换电路和显示电路组成.该检测方法的准确性进行了理论分析和实验仿真,并分析了影响检测结果的主要因素.实验表明,温度漂移和光源强度对本系统的影响非常小. 展开更多

关键词 位置敏感器件 半导体激光器 液体浓度 8051单片机

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非球面检测中偏心光束对焦系统设计 被引量：1

19

作者 郭隐彪 魏丽珍 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2005年第10期55-59,共5页

针对常规非球面检测技术存在的问题,特别是测量高精度工件表面具有一定的局限性,提出一种非接触式测量技术,即自动对焦测量技术。自行设计了一套偏心光束对焦系统。光路采用激光作为光源,一维位置敏感器件PSD作为光电探测器。激光、柱... 针对常规非球面检测技术存在的问题,特别是测量高精度工件表面具有一定的局限性,提出一种非接触式测量技术,即自动对焦测量技术。自行设计了一套偏心光束对焦系统。光路采用激光作为光源,一维位置敏感器件PSD作为光电探测器。激光、柱面平凸透镜和反射镜构成偏心光束对焦光路。电路分为PSD信号处理电路和电动机驱动电路,具有电压放大、消除地面干扰和滤波等作用。 展开更多

关键词 非球面 偏心光束 自动对焦 PSD 非球面检测 系统设计 光束 偏心 测量技术 位置敏感器件

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基于PSD的高速铁路路基沉降监测系统研究 被引量：3

20

作者 徐实 宋小齐 《中国铁路》 2014年第7期57-59,共3页

按兰新高速铁路路基沉降监测技术要求,提出采用位置敏感器件(PSD)作为测量元件、GPRS技术作为系统设备间的通信方式,构建高速铁路路基沉降监测系统。论述和分析激光敏感半导体PSD的性能及高速铁路路基沉降监测系统设计原理。在高速铁路... 按兰新高速铁路路基沉降监测技术要求,提出采用位置敏感器件(PSD)作为测量元件、GPRS技术作为系统设备间的通信方式,构建高速铁路路基沉降监测系统。论述和分析激光敏感半导体PSD的性能及高速铁路路基沉降监测系统设计原理。在高速铁路路基沉降测量方法基础上,完成测量信号处理电路、路基沉降采集器、监测终端的硬件电路设计,以及路基沉降监测系统软件和监控软件设计,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 位置敏感器件 PSD 高速铁路 路基沉降 监测系统

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