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二维四边形位置敏感探测器实验研究 被引量:8
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作者 张敏 梁雁冰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期459-464,共6页
位置敏感探测器(PSD)是一种可以探测光斑重心位置的光学传感器,具有响应速度快、位置分辨率高和处理电路简单等优点,在角度测量、位置检测等精密测量系统中具有广泛的应用。介绍了在实验室内光学平台上搭建光路,选用A823数据采集卡,并在... 位置敏感探测器(PSD)是一种可以探测光斑重心位置的光学传感器,具有响应速度快、位置分辨率高和处理电路简单等优点,在角度测量、位置检测等精密测量系统中具有广泛的应用。介绍了在实验室内光学平台上搭建光路,选用A823数据采集卡,并在DOS操作系统Borland C++builder环境下编写C程序连续实时采集模拟电压信号,实现AD转换,计算光斑位置坐标并进行误差分析。实验选用瑞典SiTek公司型号为2L10_SU65_SPC02的四边形位置敏感探测器,通过误差分析得出主要结论,包括PSD存在边缘效应,室内实验影响传感器位置坐标的主要因素是自然光和日光灯,去除影响因素后精度明显提高。 展开更多
关键词 位置敏感测器 数据采集 位置误差 背景杂光
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基于位置敏感探测器的六自由度精密位姿测量系统 被引量:20
2
作者 高玉娥 刘伟 +2 位作者 吕世猛 张永康 董文博 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2930-2939,共10页
位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)是一种高精度的二维位移测量传感器,利用三片二维PSD的组合实现空间六自由度相对运动的位移和角度测量。测量系统主要包括三片PSD传感器(包括PSD光敏面和发光管)、低噪声的信号调理和A... 位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)是一种高精度的二维位移测量传感器,利用三片二维PSD的组合实现空间六自由度相对运动的位移和角度测量。测量系统主要包括三片PSD传感器(包括PSD光敏面和发光管)、低噪声的信号调理和AD采集电路,采用三片PSD正交布局方案,通过PSD光敏面的光点位置计算相对运动的位移和角度。设计了六自由度的PSD标定测试系统,用于PSD测量系统中心偏移和发光管安装误差的标定测试。测试结果表明,PSD测量系统的测量范围优于位移±10mm、角度±2.5°,标定后PSD测量系统的噪声误差为位移0.1mm、角度0.02°,测量系统的绝对位移误差小于0.5mm、角度误差小于0.14°,满足系统0.5mm和0.5°的指标要求。此外,对PSD传感器的环境适应性进行了评估。PSD测量系统具有量程宽、精度高、线性度好的优点,成功应用于天舟1号货运飞船微重力主动隔振装置的相对运动测量中。 展开更多
关键词 位置敏感测器 三维位移测量 运动测量 可靠性评估
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二维位置敏感探测器及信号处理器 被引量:14
3
作者 施隆照 黄梅珍 +1 位作者 杨小玲 郑明学 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第8期20-22,共3页
介绍一种基于单片机的数字式二维PSD信号处理器的设计、性能和测试结果。与模拟式二维PSD信号处理器相比 ,该处理器具有通用、直观、准确度高、易于实现接口和控制等特点。此外 ,该处理器还根据四边形结构PSD的非线性特征增加了非线性... 介绍一种基于单片机的数字式二维PSD信号处理器的设计、性能和测试结果。与模拟式二维PSD信号处理器相比 ,该处理器具有通用、直观、准确度高、易于实现接口和控制等特点。此外 ,该处理器还根据四边形结构PSD的非线性特征增加了非线性修正功能 ,使四边形结构PSD也具有相当高的线性度和位置测量准确度。 展开更多
关键词 位置敏感测器 PSD 信号处理 单片机 二维 模拟式
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基于二维位置敏感探测器的空间对接过程研究 被引量:5
4
作者 张力平 张政 +2 位作者 曹秉刚 马书根 李斌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1110-1114,共5页
为了准确地捕捉机器人空间对接的传感器信息,从对接机构的设计入手,研究了空间对接中传感器的选择、改制和基于传感器信息的空间对接问题.考虑到安装空间的限制和处理的信息量太多,提出了利用二维位置敏感探测器(PSD)配合红外发光器阵... 为了准确地捕捉机器人空间对接的传感器信息,从对接机构的设计入手,研究了空间对接中传感器的选择、改制和基于传感器信息的空间对接问题.考虑到安装空间的限制和处理的信息量太多,提出了利用二维位置敏感探测器(PSD)配合红外发光器阵列的方法完成机器人的空间对接.通过对位置敏感探测器工作原理的分析和对传感器特性的试验,提出了在PSD光敏面上增加光学装置的方法以扩大它的探测范围和精度,同时大大减小了它对光信号的依赖程度.把该方法应用于可重构模块化探测机器人系统中,提出了基于传感器信息的轨迹规划方法,对子机器人空间对接过程的仿真试验验证了轨迹规划和空间对接的可行性. 展开更多
关键词 可重构 模块化 位置敏感测器 空间对接
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位置敏感探测器受杂光干扰特性的研究 被引量:3
5
作者 范志刚 张凤生 +1 位作者 左保军 何瑾 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期442-444,共3页
介绍了位置敏感探测器 (PSD)的结构、工作原理及在稳定背景杂散光干扰下的位置输出方程 ,同时介绍了消除稳定背景杂散光的方法、措施和实验结果。结果表明 ,线位移测量分辨力可达到 2
关键词 位置敏感测器 抗干扰 杂光 半导体
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不同光源模式下位置敏感探测器响应特性分析 被引量:8
6
作者 尚鸿雁 张广军 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期93-96,共4页
不同光源模式下 PSD 探测到的位置信息不同。从 Lucovsky 方程入手,提出四种光源模式下一维 PSD 的解析解,并分析 PSD 的输出响应特性。结果表明,稳态光生电势在光照射范围外呈直线分布,PSD 探测到的是光斑的能量重心位置,与光斑面积大... 不同光源模式下 PSD 探测到的位置信息不同。从 Lucovsky 方程入手,提出四种光源模式下一维 PSD 的解析解,并分析 PSD 的输出响应特性。结果表明,稳态光生电势在光照射范围外呈直线分布,PSD 探测到的是光斑的能量重心位置,与光斑面积大小和能量分布无关。在脉冲光照射下,脉冲光生电流与光脉冲周期相等,若获取时间延迟 4.2 倍的时间响应常数,可以得到稳态输出值。 展开更多
关键词 位置敏感测器 响应特性 光源 Lucovsky方程
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位置敏感探测器在转角测量中的应用 被引量:5
7
作者 程继伟 巩马理 +3 位作者 贾维溥 刘兴占 闫平 张海涛 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第10期40-42,共3页
简要介绍了位置敏感检测器 (PSD)的基本原理和特点 ,以二维PSD为核心器件 ,设计制作了单镜二维激光扫描器转角测量系统。采用光学滤波和PSD后续信号处理电路相结合的方式 ,有效地消除了杂散光和暗电流的影响。对PSD作了位移标定 ,该系... 简要介绍了位置敏感检测器 (PSD)的基本原理和特点 ,以二维PSD为核心器件 ,设计制作了单镜二维激光扫描器转角测量系统。采用光学滤波和PSD后续信号处理电路相结合的方式 ,有效地消除了杂散光和暗电流的影响。对PSD作了位移标定 ,该系统可实现 30°二维转角测量 ,分辨力为 30″。 展开更多
关键词 位置敏感测器 激光扫描器 转角测量 PSD 位置传感器
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基于光子晶体的一维位置敏感探测器 被引量:3
8
作者 席锋 秦岚 +1 位作者 薛联 段莹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1035-1039,共5页
位置敏感探测器(PSD)是基于半导体的横向光电效应的光电转换器件。根据横向光电效应的原理,增强光生载流子的寿命可提高光生载流子的扩散长度,从而实现横向光电效应的增强。利用缺陷和完整光子晶体设计了一维位置敏感探测器,并用传输矩... 位置敏感探测器(PSD)是基于半导体的横向光电效应的光电转换器件。根据横向光电效应的原理,增强光生载流子的寿命可提高光生载流子的扩散长度,从而实现横向光电效应的增强。利用缺陷和完整光子晶体设计了一维位置敏感探测器,并用传输矩阵法计算了缺陷光子晶体的透射率和完整光子晶体的反射率。从所设计的位置敏感探测器对入射光的响应理论研究表明,提高缺陷光子晶体的透射率和完整光子晶体的反射率可提高光生载流子的寿命,从而实现增强位置敏感探测器的横向光电效应。 展开更多
关键词 位置敏感测器 横向光电效应 光子晶体 光生载流子
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基于半导体横向光电效应的位置敏感探测器 被引量:7
9
作者 黄梅珍 唐九耀 陈钰清 《电光与控制》 北大核心 2000年第2期34-38,共5页
综述了基于半导体横向光电效应的位置敏感探测器(PSD)的发展、工作原理及应用,展望了PSD的研究动态和发展前景。
关键词 半导体 横向光电效应 位置敏感测器 PSD
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位置敏感探测器(PSD)的非线性补偿技术 被引量:5
10
作者 丛培田 刘广军 陆明 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第7期53-54,57,共3页
介绍了二维枕型位置敏感探测器(PSD)的工作原理和非线性的成因。根据PSD的非线性特点提出了双边线性插值补偿法对PSD的非线性进行补偿。在不增加硬件成本的前提下大幅度提高了PSD的线性度,扩大了PSD的有效使用面积。实验表明:补偿后PSD... 介绍了二维枕型位置敏感探测器(PSD)的工作原理和非线性的成因。根据PSD的非线性特点提出了双边线性插值补偿法对PSD的非线性进行补偿。在不增加硬件成本的前提下大幅度提高了PSD的线性度,扩大了PSD的有效使用面积。实验表明:补偿后PSD获得了很好的线性度。 展开更多
关键词 位置敏感测器 非线性补偿 双边线性插值
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应用位置敏感探测器检测平面度的方法研究 被引量:4
11
作者 韩金玉 王守志 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第7期82-85,共4页
为实现平面度误差值的在线检测,文章在分析平面度最小二乘法评定方法和位置敏感探测器测距原理的基础上,提出了一种基于应用直射式光学三角法的平面度在线检测方法,并设计了一种试验装置。该方法首先应用3组位置敏感探测器检测组件逐次... 为实现平面度误差值的在线检测,文章在分析平面度最小二乘法评定方法和位置敏感探测器测距原理的基础上,提出了一种基于应用直射式光学三角法的平面度在线检测方法,并设计了一种试验装置。该方法首先应用3组位置敏感探测器检测组件逐次检测被测表面的Z向偏离值,确定各被测点的坐标值,然后应用最小二乘法计算平面度,评定基准面后,计算平面度误差值。仿真试验结果表明,文中方法对于一般平面的测量精度较高,优于千分尺指示器法,其测量结果可靠有效。 展开更多
关键词 平面度 检测 位置敏感测器
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基于位置敏感探测器和激光技术对大型轴系中心线检测方法的研究 被引量:6
12
作者 曹国华 苏成志 徐洪吉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期765-768,共4页
提出了一种采用位置敏感探测器(PSD)技术与激光技术相结合实现大型轴系对中检测的新方法。该方法以准直半导体激光光束为基准线,采用PSD光靶获取轴瓦位置二维位置信息,再由优化算法实现轴系的对中计算。仿真实验证明,该检测原理正确,检... 提出了一种采用位置敏感探测器(PSD)技术与激光技术相结合实现大型轴系对中检测的新方法。该方法以准直半导体激光光束为基准线,采用PSD光靶获取轴瓦位置二维位置信息,再由优化算法实现轴系的对中计算。仿真实验证明,该检测原理正确,检测方法快速简便,减少了轴面型精度的损伤,为轴系标定、校准开辟了新思路。 展开更多
关键词 光电子学与激光技术 光电检测 轴系校准 位置敏感测器 大型轴系
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位置敏感检测器PSD及其应用研究 被引量:18
13
作者 朱尚明 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1996年第2期39-40,共2页
本文介绍了一种基于横向光电效应的新型位置敏感检测器PSD,详细地分析了它的应用特点、结构和检测原理,最后还给出了它在光学三角法测距中的应用实例.
关键词 位置敏感测器 应用 测器
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改进型二维位置敏感探测器检测误差的校正 被引量:1
14
作者 邱自学 袁江 毛建 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第8期66-68,共3页
分析了改进表面分流型二维位置敏感探测器(PSD)的工作原理及信号调理电路,针对PSD位置检测误差大的缺点,设计了利用万能工具显微镜进行标定的实验系统,运用误差理论对传感器在A区和B区的X向及Y向位置测试数据进行了校正。实验结果表明:... 分析了改进表面分流型二维位置敏感探测器(PSD)的工作原理及信号调理电路,针对PSD位置检测误差大的缺点,设计了利用万能工具显微镜进行标定的实验系统,运用误差理论对传感器在A区和B区的X向及Y向位置测试数据进行了校正。实验结果表明:应用这种校正方法,可减少PSD的位置检测误差,其中,A区位置检测误差可减少到±0.02mm。 展开更多
关键词 位置敏感测器 位置检测误差 标定
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一维位置敏感探测器信号检测电路及EWB仿真 被引量:1
15
作者 毛少娟 刘秉琦 李刚 《四川兵工学报》 CAS 2009年第7期98-99,119,共3页
介绍了一维位置敏感探测器(PSD)的结构及工作原理,分析了其位置信号检测电路,利用EWB软件对电路进行了仿真.仿真结果与理论计算结果相符,说明在不考虑暗电流、背景光、温度等的理想情况下,信号检测电路切实可行.
关键词 位置敏感测器 PSD EWB
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应用位置敏感探测器检测球关节运动状态的方法研究 被引量:1
16
作者 王守志 韩金玉 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第6期140-144,共5页
针对球关节运动状态的现有检测方法对工作环境要求高,测量精度低等问题,在分析球关节运动状态标识方法和位置敏感探测器角度检测原理的基础上,提出了一种应用位置敏感探测器测量球关节运动状态的在线检测方法,并设计了一种试验装置。该... 针对球关节运动状态的现有检测方法对工作环境要求高,测量精度低等问题,在分析球关节运动状态标识方法和位置敏感探测器角度检测原理的基础上,提出了一种应用位置敏感探测器测量球关节运动状态的在线检测方法,并设计了一种试验装置。该方法首先应用二维位置敏探测器实时检测入射光光斑位置偏离于光敏面中心的距离,换算获得球关节的天顶角和方位角,然后应用实时测量的天顶角和方位角时间序列,计算球关节的角速度及线速度等参数。仿真试验表明,入射光处于PSD的中心区域附近时,该方法对于静态参数的测量可靠有效,其测量结果与NDI法、角度尺法相近;对于动态参数的测量结果优于NDI法。 展开更多
关键词 球关节 运动状态 位置敏感测器
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四边型位置敏感探测器位置公式的改进
17
作者 陶忠祥 单纯玉 宋建中 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期507-510,共4页
四边形位置敏感探测器(PSD)的传统位置计算公式不能正确反映实际光斑位置,存在严重的枕形失真,需要进行复杂的修正 基于Lucovsky方程的解析解,提出了改进型的PSD计算公式,结果表明,采用改进型公式可以使用少量数据完成对PSD的非线性修正... 四边形位置敏感探测器(PSD)的传统位置计算公式不能正确反映实际光斑位置,存在严重的枕形失真,需要进行复杂的修正 基于Lucovsky方程的解析解,提出了改进型的PSD计算公式,结果表明,采用改进型公式可以使用少量数据完成对PSD的非线性修正,极大地提高PSD中央大部区域的线性度 对于1×1cm2 的PSD,在60%光敏面的区域内均方根误差小于3μm,非线性度小于0. 05%,该公式适用于所有的四边形PSD。 展开更多
关键词 位置敏感测器 位置误差 线性度 修正
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位置敏感探测器统一结构模型的分析
18
作者 尚鸿雁 张广军 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期89-92,共4页
基于统一的二阶RC传输线模型结构,推导出一维和二维PSD光生电势的解析解,并进行了仿真分析。仿真结果表明,一维PSD的光生等势线在没有电极的两边界垂直分布,并能够真实探测到光入射位置;而二维PSD的光生电势分布以光源照射位置为中心向... 基于统一的二阶RC传输线模型结构,推导出一维和二维PSD光生电势的解析解,并进行了仿真分析。仿真结果表明,一维PSD的光生等势线在没有电极的两边界垂直分布,并能够真实探测到光入射位置;而二维PSD的光生电势分布以光源照射位置为中心向四个电极递减,垂直方向互相影响,在给定参数下光的入射位置与真实值相比有60%的误差。PSD统一结构模型的分析方法和仿真结果对计算激励脉冲响应、短脉冲激励的位置精度分析、光生电势分析提供了一个理论指导。 展开更多
关键词 位置敏感测器 RC传榆线模型 光生电势 有限元分析 解析解
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ATP跟瞄系统中位置敏感探测器测量精度研究 被引量:7
19
作者 颜超超 刘瑾 +1 位作者 杨海马 张亮 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期524-531,共8页
为满足星-地量子通信中ATP跟瞄系统对二维位置敏感探测器(PSD)的精密性、实时性、可靠性的要求,基于Lab VIEW设计了PSD精度测量与误差修正系统。首先,采用驱动平台带动激光光源,通过扫描PSD光敏面,获得电压值并计算出光斑位置,分析非线... 为满足星-地量子通信中ATP跟瞄系统对二维位置敏感探测器(PSD)的精密性、实时性、可靠性的要求,基于Lab VIEW设计了PSD精度测量与误差修正系统。首先,采用驱动平台带动激光光源,通过扫描PSD光敏面,获得电压值并计算出光斑位置,分析非线性成因,采用多项式拟合法建立实际值与测量值间的数学模型,得到非线性修正函数。然后,结合光学三角测量对被测物体进行微位移和角度测量,并对测量结果进行误差修正。实验结果表明,经过修正后PSD位置误差显著减小,满足系统对PSD的需求,通过Lab VIEW软件编程提高了系统的测试效率。 展开更多
关键词 位置敏感测器(PSD) LAB VIEW 二元二次多项式法 微位移测量 角度测量
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基于位置敏感探测器的组合导航技术研究 被引量:6
20
作者 蒋晓东 于纪言 朱立坤 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期335-340,共6页
为了减小现有小型旋翼类无飞机飞行过程中卫星/惯性组合导航系统的制导误差,提高其导航系统定位精确度,提出2维位置敏感探测器激光制导与机载卫星/惯性组合导航系统结合的新型导航系统方案。该系统利用1064nm红外脉冲激光作为引导光源,... 为了减小现有小型旋翼类无飞机飞行过程中卫星/惯性组合导航系统的制导误差,提高其导航系统定位精确度,提出2维位置敏感探测器激光制导与机载卫星/惯性组合导航系统结合的新型导航系统方案。该系统利用1064nm红外脉冲激光作为引导光源,采用中间飞行段卫星/惯性导航、末端飞行段激光照射制导结合的方式,进行了理论分析和对比实验验证。结果表明,在室外飞行环境和室内强、弱、正常光照飞行环境下,该系统始终保持较高的定位精度和结果一致性;相对比其它现有制导方式,该系统的探测频率始终保持5kHz、定位精度始终保持其圆形概率误差处于0.10m数量级,取得了较好的定位实验结果。该系统具有鲁棒性强、电路简单、探测灵活、高速精确的特征,对无人机末端制导具有重要意义。 展开更多
关键词 激光技术 激光制导 位置敏感测器 组合导航
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