基于CCD技术的非接触在线检测仪设计
中心议题：
- 基于CCD技术的非接触在线检测仪设计
- 探究CCD 光电检测系统
- 基于CCD 在线非接触检测的实例来解决
1．引言
检测技术是一门应用非常广泛的技术。在许多领域都会对各种加工件、各种运动物体进行检测，以保证产品的合格率和生产、生活的安全性。传统的检测方法有人工检测，也有用机械式、光学式或电磁式检测仪器进行的检测。尤其是人工检测全凭实际工作经验，若部件结构复杂，不但增加了工人的劳动强度，而且精度、效率也会随之降低，既不能完成非接触检测，又不能实现在线检测，同时还增加了检测时给工作人员所带来的危险性。因此，随着科技的日新月异，势必要有一种更加完美的检测技术，那就是CCD 技术。 在此，以一个基于CCD 在线非接触检测的实例——《拉升钢丝绳直径的在线检测仪》对CCD 技术进行 一下探讨。
2．系统组成
整个检测系统由照明系统、被测工件系统、成像物镜、CCD 光电检测系统和计算机测控系统（8031 单片机和8279 键盘/显示芯片等）构成。稳压稳流调光电源为远心照明系统提供稳定的照明光，被照明的工件经成像物镜成像在线阵CCD 的光敏阵列面上。由于工件不透光，工件的像在中间部分形成暗带，两侧形成亮带。 暗带的宽度就是工件尺寸所成像的大小。线阵CCD 在驱动脉冲的作用下完成光电转换并产生视频信号。其系 统原理图如图1。
3．CCD 光电检测系统
在CCD 光电检测系统中，CCD 的选型是十分重要的。CCD 的种类繁多，而且它们都有各自的特点和不同的应用，所以CCD 型号的正确与否将直接影响到所测信息的正确与否。在本系统中要求的测量范围为15mm～45mm，测量精度和相对要求较高，所以只要选择1000 像元以上 的线阵CCD 就可以满足本测量系统的精度要求。因此本系统应选用TCD1206UD，它的有效像元数为2160，像元尺寸为0.014×0.014mm，像元中心距为0.014mm，足以满足本测量系统的要求。
该器件的主要技术指标：
像元单元数2160 像元总长为30.24mm
像元中心距14μm 驱动频率1MHz
行周期2.5ms 灵敏度45 V/lx·s
在1MHz 数据率情况下工作时，有效像元输出时间为2.16ms,钢丝绳直径信号产生于2.16ms 期间。输出信号的暗电平可控制在1.0V 左右。而高电平可接近10V，相差比较大。当光学系统调整得比较好时，图像边缘的信号比较陡，测量误差较小。TCD1206UD 的工作原理和驱动电路如下：
