钢板厚度测量---光电仪器课程设计
光电检测课程设计-激光测厚度
《光电检测课程设计》 2016 年 12 月目录摘要 (3)1绪论 (4)1.1课题研究的意义 (4)1.2国内外现状 (4)2视觉测量系统 (5)2.1直射型激光三角法测位移原理 (5)2.2双光路激光三角法测厚原理 (6)2.3测厚原理及特点 (6)2.4光路系统特点 (8)3图像处理部分 (9)3.1图像预处理 (9)3.2阈值的确定 (10)3.3厚度的确定 (10)4结论 (12)参考文献 (13)摘要：精确测量薄板类材料的厚度，讨论了激光器光束轴心线与成像透镜光轴夹角与系统分辨率的关系，并基于最小二乘法拟合得出了光斑距离与被测物厚度的函数关系式，最后通过标定实验对系统精度进行了实验论证。
结果表明，该系统消除了双光路激光三角法上下测量系统难以同步的问题，分辨率高，精度控制在 10μm，良好地满足了工业测量的需求。
关键词：激光三角法最小二乘法薄板厚度1.绪论：1.1课题研究的意义随着材料加工技术的发展和测试计量技术水平的提高，材料厚度的检测对仪器测量精度提出了更高的要求，同时也由在线测量逐步取代离线机械式测量。
冷轧钢板作为汽车制造、机械加工、船舶制造、土木建筑和轻工业等领域的原材料具有广泛的用途，热镀锌工艺常用来进行钢板的防锈处理，据统计，全球每年产锌量大约一半被用在于钢板防锈处理上，因而，镀锌板厚度的高精度检测关系到镀锌工艺的优化和锌层用量的合理规划。
针对镀锌板厚度高精度在线检测问题，提出了一种单镜头双光路激光三角测厚模型，该模型相对传统双光路激光三角测厚法而言，通过改进光路设计将分置于上下两条光路中的光电探测器合二为一，避免了两条独立光路中图像探测器难以同步工作的问题，使得测量结果不受被测物抖动的影响.激光测厚的优势在于不接触被测物且测量精度高，可解决一些以往难以解决的问题，因此在实际应用中受到广泛青睐．激光三角法在线厚度测量通常都在Ｃ型机架上进行，而Ｃ型机架在大震动环境里自身难以避免震动，这导致上、下两组测量探头相对位置发生变化，产生测量误差．目前消除震动的方法有：震动隔离、震动补偿［１］等，其中震动隔离方法硬件设计较复杂，且不能消除Ｃ型机架自身震动［１］；传统的震动补偿法不能满足上、下探头测量数据与Ｃ型机架微位移变化厚度补偿数据的同步性．因此，仍不能很好地满足在线动态高精度测量的要求．1.2国内外现状现在，世界上激光三角法薄板在线测厚过程存在两个典型的问题：（１）被测工件在工件传输线上向前运动时伴有沿着激光束方向的前后轻微跳动；（２）Ｃ型机架在大震动环境里自身震动，这些问题会引起测量误差．对此，提出了三同步激光三角法厚度测量方法．该法利用ＣＣＤ同步驱动技术［２］，在同一时刻采集３组测量探头数据，其中，上、下两组测量探头对被测物体厚度进行测量；第３组对Ｃ型机架微位移变化实时监测，进而对上、下两路测量探头所测厚度进行补偿．这３组数据保证了严格的同步，从而有效地提高了测量精度．2.工作原理2.1直射型激光三角法测位移原理直射型激光三角法光路示意图如图 1 所示。
《基于CCD的钢板测宽仪系统设计》
《基于CCD的钢板测宽仪系统设计》篇一一、引言随着工业自动化和智能化的发展，钢板测宽仪作为钢铁生产线上重要的质量检测设备，其精确性和效率性显得尤为重要。
本文将详细介绍一种基于CCD（电荷耦合器件）技术的钢板测宽仪系统设计，旨在提高钢板宽度测量的准确性和稳定性，满足工业生产需求。
二、系统设计原理本系统设计基于CCD技术，通过捕捉钢板表面反射的光线，对钢板宽度进行测量。
系统主要包括光源、CCD相机、图像处理模块、控制模块以及显示模块等部分。
其中，CCD相机是核心部件，负责捕捉钢板表面的图像信息。
三、系统硬件设计1. 光源设计：为了保证测量准确性和稳定性，系统采用高亮度、高均匀度的LED光源，以提供充足的照明和稳定的光线。
2. CCD相机：选用高分辨率、低噪声的CCD相机，以捕捉更清晰的钢板表面图像。
同时，相机需具备自动对焦功能，以适应不同厚度的钢板。
3. 图像处理模块：图像处理模块负责对CCD相机捕捉的图像进行处理和分析，提取钢板宽度信息。
模块包括图像滤波、边缘检测、阈值分割等算法，以提高测量精度。
4. 控制模块：控制模块负责整个系统的控制和协调，包括电源管理、数据传输、指令执行等功能。
5. 显示模块：显示模块用于显示测量结果和系统状态信息，方便用户观察和操作。
四、系统软件设计系统软件设计主要包括图像处理算法和控制程序两部分。
图像处理算法负责对CCD相机捕捉的图像进行处理和分析，提取钢板宽度信息。
控制程序负责整个系统的控制和协调，包括数据采集、处理、传输和存储等功能。
软件设计需考虑实时性、稳定性和可扩展性等因素。
五、系统实现与测试系统实现过程中，需对硬件和软件进行集成和调试，确保各部分功能正常。
测试阶段需对系统进行性能测试和实际应用测试，以验证系统的准确性和稳定性。
测试内容包括测量精度、测量速度、抗干扰能力等方面。
六、结论本文介绍了一种基于CCD技术的钢板测宽仪系统设计，通过捕捉钢板表面反射的光线，对钢板宽度进行精确测量。
板材厚度测量课程设计
板材厚度测量课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握板材厚度测量的基本概念，包括厚度、精度等。
2. 学生能够掌握并运用测量工具（如游标卡尺、螺旋测微器等）进行板材厚度的测量。
3. 学生能够掌握数据处理方法，准确计算板材的平均厚度。
技能目标：1. 学生能够正确使用测量工具进行板材厚度测量，并熟练操作。
2. 学生能够运用数据处理方法，解决实际测量中遇到的问题。
3. 学生能够通过实际操作，提高动手能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到测量在工程实践中的重要性，培养严谨的科学态度。
2. 学生在课程中能够积极思考、主动探究，培养解决问题的能力和创新精神。
3. 学生能够通过课程学习，增强对物理学科的兴趣和热爱。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与实际操作，提高学生的实际应用能力。
学生特点：学生处于初中阶段，具备一定的物理知识和动手能力，但对测量工具和数据处理方法掌握不足。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生积极参与实际操作，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中取得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 测量工具的认识与使用：- 游标卡尺的结构、原理及使用方法- 螺旋测微器的结构、原理及使用方法2. 板材厚度测量方法：- 常用测量方法的介绍（如直接测量、间接测量）- 测量误差的产生原因及减小方法3. 数据处理与分析：- 数据记录与整理的方法- 平均值的计算方法- 测量结果的精确度分析4. 实践操作：- 分组进行板材厚度测量实验- 实验数据的记录、处理与分析- 结果的讨论与总结教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲安排如下：第1课时：测量工具的认识与使用第2课时：板材厚度测量方法及误差分析第3课时：数据处理与分析方法第4课时：实践操作（分组实验）第5课时：实验结果讨论与总结教学内容与课本关联，按照教学实际需求进行设计。
光电检测课程设计-激光测厚度
《光电检测课程设计》 2016 年 12 月目录摘要 (3)1绪论 (4)1.1课题研究的意义 (4)1.2国内外现状 (4)2视觉测量系统 (5)2.1直射型激光三角法测位移原理 (5)2.2双光路激光三角法测厚原理 (6)2.3测厚原理及特点 (6)2.4光路系统特点 (8)3图像处理部分 (9)3.1图像预处理 (9)3.2阈值的确定 (10)3.3厚度的确定 (10)4结论 (12)参考文献 (13)摘要：精确测量薄板类材料的厚度，讨论了激光器光束轴心线与成像透镜光轴夹角与系统分辨率的关系，并基于最小二乘法拟合得出了光斑距离与被测物厚度的函数关系式，最后通过标定实验对系统精度进行了实验论证。
结果表明，该系统消除了双光路激光三角法上下测量系统难以同步的问题，分辨率高，精度控制在 10μm，良好地满足了工业测量的需求。
关键词：激光三角法最小二乘法薄板厚度1.绪论：1.1课题研究的意义随着材料加工技术的发展和测试计量技术水平的提高，材料厚度的检测对仪器测量精度提出了更高的要求，同时也由在线测量逐步取代离线机械式测量。
冷轧钢板作为汽车制造、机械加工、船舶制造、土木建筑和轻工业等领域的原材料具有广泛的用途，热镀锌工艺常用来进行钢板的防锈处理，据统计，全球每年产锌量大约一半被用在于钢板防锈处理上，因而，镀锌板厚度的高精度检测关系到镀锌工艺的优化和锌层用量的合理规划。
针对镀锌板厚度高精度在线检测问题，提出了一种单镜头双光路激光三角测厚模型，该模型相对传统双光路激光三角测厚法而言，通过改进光路设计将分置于上下两条光路中的光电探测器合二为一，避免了两条独立光路中图像探测器难以同步工作的问题，使得测量结果不受被测物抖动的影响.激光测厚的优势在于不接触被测物且测量精度高，可解决一些以往难以解决的问题，因此在实际应用中受到广泛青睐．激光三角法在线厚度测量通常都在Ｃ型机架上进行，而Ｃ型机架在大震动环境里自身难以避免震动，这导致上、下两组测量探头相对位置发生变化，产生测量误差．目前消除震动的方法有：震动隔离、震动补偿［１］等，其中震动隔离方法硬件设计较复杂，且不能消除Ｃ型机架自身震动［１］；传统的震动补偿法不能满足上、下探头测量数据与Ｃ型机架微位移变化厚度补偿数据的同步性．因此，仍不能很好地满足在线动态高精度测量的要求．1.2国内外现状现在，世界上激光三角法薄板在线测厚过程存在两个典型的问题：（１）被测工件在工件传输线上向前运动时伴有沿着激光束方向的前后轻微跳动；（２）Ｃ型机架在大震动环境里自身震动，这些问题会引起测量误差．对此，提出了三同步激光三角法厚度测量方法．该法利用ＣＣＤ同步驱动技术［２］，在同一时刻采集３组测量探头数据，其中，上、下两组测量探头对被测物体厚度进行测量；第３组对Ｃ型机架微位移变化实时监测，进而对上、下两路测量探头所测厚度进行补偿．这３组数据保证了严格的同步，从而有效地提高了测量精度．2.工作原理2.1直射型激光三角法测位移原理直射型激光三角法光路示意图如图 1 所示。
激光测厚度课程设计
激光测厚度课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握激光测厚度的基本原理和方法，培养学生运用激光技术解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解激光的性质和特点；（2）掌握激光测厚度的基本原理；（3）熟悉激光测厚度的应用领域。
2.技能目标：（1）能够运用激光测厚仪进行厚度测量；（2）能够分析测量数据，评估测量结果的准确性；（3）能够根据实际需求，选择合适的激光测厚度方法。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对激光技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生敢于探索、勇于实践的科学精神；（3）培养学生关注社会、关爱环境的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.激光的基本原理：激光的产生、性质和特点；2.激光测厚度的原理：光的传播、反射和折射；3.激光测厚度的方法：脉冲法、连续法、相位法等；4.激光测厚度的应用：制造业、航空航天、生物医学等；5.激光测厚仪的使用和维护：操作方法、注意事项等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：系统地传授激光测厚度的基本原理和知识；2.讨论法：引导学生探讨激光测厚度技术的应用和发展；3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解激光测厚度的具体应用；4.实验法：操作激光测厚仪，让学生亲身体验测量过程。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：激光测厚度相关教材；2.参考书：激光技术、光学原理等相关书籍；3.多媒体资料：激光测厚度的原理和应用视频、图片等；4.实验设备：激光测厚仪、样品等。
以上教学资源将有助于丰富学生的学习体验，提高教学质量。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化方式进行，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：考察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，占总评的20%；2.作业：布置相关练习题，考察学生对知识的掌握程度，占总评的30%；3.实验报告：学生完成实验后，撰写实验报告，分析实验结果，占总评的20%；4.期末考试：考察学生对课程知识的全面理解，占总评的30%。
光纤式板材测厚仪的设计
目录0前言 01 总体方案设计 02 硬件电路设计 (1)2.1光纤传感器 (1)2.2 单片机最小工作系统 (2)2.3 A/D转换电路 (3)2.4 报警电路 (4)2.5 键盘电路 (5)3 软件设计 (6)3.1 A/D转换子程序设计 (7)3.2数据处理子程序设计 (7)3.3键盘子程序设计 (8)3.4报警子程序设计 (8)3.5显示子程序设计 (9)4 调试分析 (10)5 结论及进一步设想 (11)参考文献 (11)课设体会 (12)附录1 电路原理图 (13)附录Ⅱ程序 (14)光纤式板材测厚仪的设计摘要:本设计是基于光纤传感器测量厚度的设计。
光纤传感器,具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、几何形状适用性强、可用于高压、高温、腐蚀恶劣环境等特点。
此种传感器在速度、压力、温度、板材厚度测量及材质鉴别中应用广泛。
光纤传感器有玻璃光纤、塑料光纤、阶跃型光纤、梯度型光纤、单模光纤和多模光纤几种类型，其中单模塑料阶跃型适于测量较薄的金属镀层或板材的厚度。
关键词： 89C51单片机，光纤传感器，测量厚度0前言光纤是光导纤维的简称。
实用光纤是一种三层介质的对称圆柱体，它是由纤芯、包层和保护层三层结构组成。
内外分三层，折射率分别为：n1，n2，n3。
光纤传感器是光电传感器的一种，它是利用被测量对光纤内传输的光波进行调制，使光波的一些参数，如强度、频率、波长、相位、偏振态等特性产生变化的原理进行工作的。
光纤传感器通常由光源、光调制器、光探测器、信号处理系统和光纤组成。
在金属板材、带材的轧制过程中成品的厚度是最重要的物理指标之一。
目前国内的钢铁和有色金属行业多采用非接触式的测厚系统，如射线式、电容式等等其中，射线测厚系统有一定的应用，但其存在着射线管的老化和易损问题，高压发生器的准确度和稳定性以及整套设备造价过于昂贵等。
而电容式测厚系统则受引线电容，寄生电容的干扰较大，不易消除。
以单片机系统为核心，利用光纤式传感器对钢板厚度进行在线检测，通过实时数据采集，由单片机进行数据处理分析并通过LED进行显示的方法更精确实用。
光电仪器设计课程设计
光电仪器设计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握光电仪器设计的基本原理和方法，培养学生运用光电知识解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，学生将能够：1.了解光电仪器的基本原理和组成；2.掌握光电检测、信号处理和显示技术；3.学会光电仪器的设计方法和步骤；4.能够运用所学知识解决实际光电仪器设计问题。
同时，培养学生团队合作、创新意识和工程实践能力，提高学生对光电仪器的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光电仪器的基本原理、光电检测技术、信号处理和显示技术、光电仪器的设计方法和步骤。
具体包括以下几个部分：1.光电仪器的基本原理：光的传播、光电效应、光的检测；2.光电检测技术：光电探测器、信号处理电路、显示技术；3.光电仪器的设计方法和步骤：设计原理、设计方法、设计实践；4.光电仪器案例分析：分析实际光电仪器的工作原理和设计方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过讲解光电仪器的基本原理和设计方法，使学生掌握光电仪器的理论知识；2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作能力和创新意识；3.案例分析法：分析实际光电仪器的设计案例，使学生了解光电仪器的实际应用；4.实验法：进行光电仪器的设计和实验，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《光电仪器设计》作为主教材，系统介绍光电仪器的理论知识；2.参考书：推荐《光电检测技术》、《信号处理与显示》等参考书，供学生深入学习；3.多媒体资料：制作光电仪器设计的PPT、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解光电仪器的原理和设计方法；4.实验设备：准备光电仪器设计所需的实验设备和器材，进行实际操作和实验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以保证评估的客观性和公正性，全面反映学生的学习成果。
《基于CCD的钢板测宽仪系统设计》范文
《基于CCD的钢板测宽仪系统设计》篇一一、引言随着工业自动化和智能化的发展，钢板测宽仪作为钢铁生产线上重要的质量检测设备，其性能和精度要求越来越高。
传统的测宽方法多采用机械式或光电式传感器，但这些方法往往存在测量精度低、响应速度慢等缺点。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于CCD（电荷耦合器件）的钢板测宽仪系统设计，旨在提高测量精度和响应速度，满足工业生产的需求。
二、系统设计原理基于CCD的钢板测宽仪系统设计主要利用CCD的光电转换特性，通过图像处理技术实现对钢板宽度的精确测量。
系统主要由光源、CCD相机、图像处理单元和控制系统等部分组成。
1. 光源：为钢板提供均匀、稳定的照明，保证图像的清晰度和对比度。
2. CCD相机：负责捕捉钢板的图像信息，将其转换为电信号。
3. 图像处理单元：对CCD相机捕捉的图像进行处理，提取出钢板的边缘信息，计算钢板的宽度。
4. 控制系统：负责整个系统的控制和协调，包括光源的开关、CCD相机的触发、图像处理单元的运算等。
三、系统硬件设计1. CCD相机选择：选用高分辨率、低噪声、高灵敏度的CCD相机，以保证图像的清晰度和测量的准确性。
2. 光源设计：采用LED光源，具有高亮度、低功耗、寿命长的特点，同时通过合理的光路设计，保证钢板的照明均匀性。
3. 图像处理单元：采用高性能的图像处理芯片，实现图像的快速处理和边缘提取。
4. 控制系统：采用PLC或嵌入式系统作为控制核心，实现系统的自动化控制和数据处理。
四、系统软件设计1. 图像处理算法：采用边缘检测算法和霍夫变换等图像处理技术，实现钢板的边缘提取和宽度计算。
2. 数据处理与显示：将测量结果通过LCD显示屏或上位机软件进行显示，同时可进行数据存储和传输。
3. 人机交互界面：设计友好的人机交互界面，方便操作人员进行参数设置和系统维护。
五、系统性能分析基于CCD的钢板测宽仪系统具有以下优点：1. 高精度：CCD相机的高分辨率和图像处理算法的精确性保证了测量的高精度。
《2024年基于CCD的钢板测宽仪系统设计》范文
《基于CCD的钢板测宽仪系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，钢板测宽仪在钢铁生产、质量控制和产品检测等领域的应用越来越广泛。
传统的钢板测宽仪由于精度低、速度慢等缺点，已经无法满足现代工业生产的需求。
因此，本文提出了一种基于CCD（电荷耦合器件）的钢板测宽仪系统设计，旨在提高测量精度和速度，满足工业生产的需求。
二、系统设计概述本系统设计主要基于CCD图像传感器技术，通过高精度的图像处理算法，实现对钢板宽度的快速、准确测量。
系统主要由CCD图像传感器、光学系统、信号处理电路、计算机控制系统等部分组成。
其中，CCD图像传感器负责捕获钢板图像，光学系统将钢板图像传递至CCD图像传感器，信号处理电路对捕获的图像进行数字化处理，计算机控制系统则负责整个系统的控制和数据处理。
三、CCD图像传感器与光学系统设计1. CCD图像传感器设计：本系统采用高分辨率、高灵敏度的CCD图像传感器，能够快速捕获钢板图像，并保证图像的清晰度和准确性。
同时，CCD图像传感器具有低噪声、低失真等优点，能够提高测量精度和稳定性。
2. 光学系统设计：光学系统主要由镜头、滤光片和光源等部分组成。
镜头负责将钢板图像传递至CCD图像传感器，滤光片用于消除杂散光和干扰光的影响，光源则提供足够的照明，保证图像的清晰度和对比度。
四、信号处理电路设计信号处理电路是本系统的核心部分，负责对捕获的钢板图像进行数字化处理。
主要包括模数转换、图像增强、滤波、边缘检测等处理算法。
模数转换将CCD图像传感器输出的模拟信号转换为数字信号，便于计算机控制系统进行处理。
图像增强和滤波算法用于消除噪声和干扰，提高图像的信噪比和清晰度。
边缘检测算法则用于检测钢板的边缘，从而确定钢板的宽度。
五、计算机控制系统设计计算机控制系统负责整个系统的控制和数据处理。
主要包括数据采集、数据处理、结果显示和存储等部分。
数据采集通过与信号处理电路的接口，获取钢板测量的数字信号。
《2024年基于CCD的钢板测宽仪系统设计》范文
《基于CCD的钢板测宽仪系统设计》篇一一、引言随着工业自动化和智能化的发展，钢板测宽仪作为钢板生产线上重要的质量检测设备，其性能和精度对产品质量具有至关重要的影响。
本文将介绍一种基于CCD（电荷耦合器件）技术的钢板测宽仪系统设计，旨在提高钢板宽度测量的准确性和效率。
二、系统设计概述本系统设计以CCD为核心，通过图像采集、处理和传输等环节，实现对钢板宽度的精确测量。
系统主要由CCD相机、光源、图像处理单元、控制单元和输出设备等部分组成。
其中，CCD相机负责捕捉钢板表面的图像信息，光源为CCD相机提供稳定的照明条件，图像处理单元对采集的图像进行处理和分析，控制单元负责整个系统的控制和协调，输出设备则用于显示和记录测量结果。
三、硬件设计1. CCD相机：选用高分辨率、高灵敏度的CCD相机，以捕捉钢板表面的清晰图像。
相机的焦距和视角应根据实际需求进行选择和调整。
2. 光源：选用合适的光源，如LED灯条或环形光源，为CCD相机提供稳定的照明条件。
光源的亮度和色温应可调节，以适应不同环境和钢板表面的反射特性。
3. 图像处理单元：采用高性能的图像处理芯片和算法，对CCD相机采集的图像进行处理和分析。
包括二值化、边缘检测、图像校正等步骤，以提高测量的准确性和稳定性。
4. 控制单元：采用可编程逻辑控制器或微处理器作为控制单元，负责整个系统的控制和协调。
控制单元应具有友好的人机界面，方便操作人员进行参数设置和系统维护。
5. 输出设备：包括显示器和打印机等设备，用于显示和记录测量结果。
显示器应具有高分辨率和大屏幕，方便操作人员观察和分析测量数据。
四、软件设计软件设计是本系统的关键部分，主要包括图像处理算法和控制软件。
1. 图像处理算法：采用先进的图像处理算法，对CCD相机采集的图像进行处理和分析。
包括二值化算法、边缘检测算法、图像校正算法等。
这些算法能够提高测量的准确性和稳定性，减少误差和干扰因素的影响。
2. 控制软件：控制软件应具有友好的人机界面，方便操作人员进行参数设置和系统维护。
《基于CCD的钢板测宽仪系统设计》范文
《基于CCD的钢板测宽仪系统设计》篇一一、引言随着工业自动化和智能化的发展，钢板测宽仪作为钢铁生产线上重要的质量检测设备，其精确性和效率显得尤为重要。
传统的测宽仪往往存在测量精度低、速度慢等问题，无法满足现代工业生产的需求。
因此，本文提出了一种基于CCD（电荷耦合器件）的钢板测宽仪系统设计，旨在提高测量精度和速度，满足工业生产的需求。
二、系统设计概述本系统设计主要采用CCD图像传感器，通过采集钢板边缘的图像信息，实现对钢板宽度的精确测量。
系统主要由CCD图像传感器、图像处理单元、控制单元和显示单元等部分组成。
其中，CCD图像传感器负责采集钢板边缘的图像信息，图像处理单元对采集的图像进行处理和分析，控制单元负责整个系统的控制和协调，显示单元则用于显示测量结果。
三、CCD图像传感器设计CCD图像传感器是本系统的核心部件，其性能直接影响到整个系统的测量精度和速度。
在设计中，我们选用了高分辨率、高灵敏度的CCD图像传感器，以保证能够准确采集钢板边缘的图像信息。
同时，为了适应不同的测量需求，我们还设计了可调节的镜头和光源，以保证图像的清晰度和对比度。
四、图像处理单元设计图像处理单元负责对CCD图像传感器采集的图像进行处理和分析。
在设计中，我们采用了先进的图像处理算法，通过对图像进行滤波、二值化、边缘检测等操作，提取出钢板边缘的信息。
然后，通过计算边缘之间的距离，得到钢板的宽度。
此外，我们还设计了图像校正模块，以消除因镜头畸变等因素引起的测量误差。
五、控制单元设计控制单元负责整个系统的控制和协调，包括数据采集、数据处理、结果输出等部分。
在设计中，我们采用了高性能的微处理器，以实现高速的数据处理和控制。
同时，我们还设计了友好的人机交互界面，以便操作人员能够方便地进行系统设置和参数调整。
六、显示单元设计显示单元用于显示测量结果，以便操作人员及时了解钢板的宽度信息。
在设计中，我们选用了高亮度的LED显示屏，以保证在各种光线条件下都能清晰显示测量结果。
《2024年基于CCD的钢板测宽仪系统设计》范文
《基于CCD的钢板测宽仪系统设计》篇一一、引言随着工业自动化和智能化的发展，钢板测宽仪作为钢铁生产线上重要的质量检测设备，其精确性和效率性显得尤为重要。
本文将介绍一种基于CCD（电荷耦合器件）的钢板测宽仪系统设计，以提高测量精度、稳定性和效率。
二、系统设计目标本系统的设计目标是通过CCD相机及图像处理技术实现对钢板宽度的精确测量，具备高精度、高稳定性、高效率等特点，满足钢铁生产线的实际需求。
三、系统构成本系统主要由以下几个部分构成：CCD相机、光学镜头、图像采集卡、计算机处理系统及软件。
1. CCD相机：CCD相机是本系统的核心部件，负责将钢板宽度信息转化为图像信号。
选用高分辨率、低噪声的CCD相机，以保证测量精度。
2. 光学镜头：光学镜头用于对钢板进行聚焦和成像，选用具有较大视场、较小畸变的镜头，以获取清晰的钢板图像。
3. 图像采集卡：图像采集卡负责将CCD相机输出的图像信号转化为计算机可处理的数字信号，选用高采样率、低噪声的图像采集卡，以保证图像质量。
4. 计算机处理系统及软件：计算机处理系统负责运行测宽软件，对采集到的图像进行处理、分析和计算，得出钢板宽度信息。
软件应具备友好的人机交互界面，方便操作和维护。
四、系统工作流程本系统的工作流程如下：1. CCD相机对钢板进行拍摄，获取钢板图像。
2. 图像采集卡将图像信号转化为数字信号，并传输至计算机处理系统。
3. 计算机处理系统运行测宽软件，对数字图像进行处理和分析，提取钢板边缘信息。
4. 测宽软件根据边缘信息计算钢板宽度，并在人机交互界面上显示结果。
5. 根据需要，系统可将测量结果保存至数据库或传输至其他设备。
五、关键技术及实现方法1. 图像预处理：对采集到的钢板图像进行预处理，包括去噪、增强、二值化等操作，以提高边缘检测的准确性。
2. 边缘检测：采用Canny算子等边缘检测算法，对预处理后的图像进行边缘检测，提取钢板边缘信息。
3. 宽度计算：根据边缘信息，采用像素坐标计算法或霍夫变换法等算法计算钢板宽度。
钢板厚度测量---光电仪器课程设计
西安工业大学北方信息工程学院课程设计（论文）题目：钢板厚度测试仪系别：专业：班级：学号：姓名：2012年11月12号目录第1章引言 (1)1.1 研究的背景和意义 (1)1.2 国内外研究状况 (1)第2章测量原理和方法论证 (2)2.1 检测系统的测量原理 (2)2.2 方案的可行性分析 (3)2.3 本章小结 (4)第3章系统设计 (4)3.1 光学系统设计 (4)3.2机械结构设计 (5)3.3 电路系统设计 (6)3.4 计算机软硬件系统设计 (15)第4章精度分析 (18)4.1 电路对测量精度的影响 (18)4.2 误差分析 (18)第5章总结 (19)参考文献 (20)第一章引言§1.1研究背景和意义传统的测量方法开始于接触式测量，这种测量方法检测效率低，劳动强度大，而且会使测量仪器的检测头发生磨损，从而造成仪器的测量精度下降。
毋庸置疑，科技的发展和社会的进步还没达到一个高度。
因此，在现代板材生产中，不论是轧制过程中还是最终产品的调整中，为获得较高的板材命中率和最佳的轧制过程及剪切效果，板材尺寸测量系统已成为生产线上不可缺少的设备之一。
第一台接触式速续测厚仪大约出现在1930年。
操作者用这台侧厚仪器去侧量铜材的厚度时, 必须把它推向待侧的钢带, 用机械的方法来测量距带材边沿几寸范围内的金属材料的厚度。
这种测量方法使用极其不便，而且测量精度也很低。
在我们看来，一般的物体尺寸的测量，无非长、宽、高（厚），三个方面，而厚度测量是生产中最常见的测量内容之一,常用量具是游标卡尺或千分尺,这些量具在使用时都必须和工件接触,虽然接触压力不大,但对一些特殊工件,在测量时不允许量具和工件接触,否则会在工件表面上留下压印或划痕，甚至有些测量环境环境下很难或无法进行接触式测量，那么，这就需要有一种新的方法来代替接触式测量. 随着科技大发展和生产力的要求，非接触式的测量方法出现了。
第一台成功的非接触式自动测厚仪应用了X射线吸收技术。
激光三角法测量钢板厚度光学系统设计
光学系统设计论文摘要….......................................................................................................................... 第一章引言..................................................................................................................1.1研究的背景和意义...........................................................................................1.2国内外研究现状................................................................................................1.2.1 国外发展现状.............................................................................................1.2.2 国内发展现状............................................................................................... 第二章测量原理及方案论证.....................................................................................2.1 设计任务分析.....................................................................................................2.2测厚技术简述....................................................................................................2.3激光三角法测量原理...........................................................................................2.3.1激光三角法测量的类型和区别....................................................................2.3.2激光三角法测量的基本原理........................................................................2.4沙姆条件…………………………………………………................................2.5测量模型及方案论证…………………………………………........................... 第三章光学系统设计....................................................................................................3.1总体结构布局.......................................................................................................3.2光源......................................................................................................................3.3聚焦系统与成像系统........................................................................................... 第四章误差与精度分析................................................................................................4.1 误差分析...............................................................................................................4.1.1光学系统误差分析.........................................................................................4.1.2随机误差分析................................................................................................4.2精度分析............................................................................................................. 第五章总结.................................................................................................................... 参考文献.........................................................................................................................在科学技术迅速发展的今天，外形尺寸的测量一直是工业生产中的一个重要环节，厚度测量更是人们关注的焦点。
机械课程设计板料厚度测量仪设计
摘要根据超声波脉冲反射来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。
凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此测量。
按此设计的可对各种板材和各种加工零件作精确测量，也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。
可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域仪器采用最新的高性能、低功耗微处理器技术，基于超声波测量原理，可以测量金属及其它多种材料的厚度，并可以对材料的声速进行测量。
本机利用单片机技术应用液晶显示测量厚度值,并同时显示声速,自动校准实现了已知声速测量厚度及已知厚度测量声速两大功能.操作简单,稳定可靠,是无损检测工作者的理想检测工具.【关键词】超声波脉冲反射；电涡流传感器；数据采集系统；CCD输出信号。
AbstractThickness measurement, according to the ultrasonic pulse reflection when the launch of the ultrasonic pulse probe through the material object to be tested interface, the pulse is reflected back to the probe, through the accurate measurement of ultrasonic wave propagation in the material time to determine the thickness of the material being tested. Those that make the ultrasonic wave at a constant speed in its internal communications can adopt the measure of various materials. According to this design can accurately measure about all kinds of plates and all kinds of machining parts, can be all kinds of pipeline and pressure vessel in the production equipment to monitor, monitor them in the process of using the degree of corrosion after thinning. Can be widely used in petroleum, chemical industry, metallurgy, shipbuilding, aviation, aerospace and other fields，Equipment using the latest high performance and low power consumption microprocessor technology, based on ultrasonic measuring principle, can measure the thickness of the metal and other a variety of materials, and can be conducted on the material of the sound velocity measurement. The machine using the single chip microcomputer technology application of measuring the thickness of the liquid crystal display (LCD) value, and at the same time shows that sound velocity, implements the automatic calibration known sound velocity measuring thickness and thickness measuring sound velocity known two big functions. The operation is simple, stable and reliable, and is an ideal testing tools to nondes【key words】ultrasonic pulse reflection; The eddy current sensor; Data acquisition system; The CCD output signal.目录第一章引言 (1)1.1研究背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)第二章测量原理和方案论证 (3)2.1系统的测量原理 (3)2.1.1激光三角法测量 (3)2.1.2非接触高精度厚度测量方法 (3)2.1.3 线阵CCD 用于光学三角法测量金属板厚 (4)2.2 测量方案的比较与确定 (6)第三章系统设计 (7)3.1光学系统设计 (7)3.2机械结构设计 (8)3.2.1 行走机构的设计 (8)3.2.2 测量部分的设计 (10)3.3电路系统设计 (11)第四章精度分析 (13)4.1电路对测量精度的影响 (13)4.2误差分析 (13)第五章总结 (16)参考文献 (17)致谢 (18)第一章引言1.1研究背景和意义几何量测量技术随着科技的发展而发展着。
光电测量系统课程设计
光电测量系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光电测量系统的基本原理和应用方法。
知识目标包括了解光电测量系统的工作原理、掌握光电测量系统的组成及特点、了解光电测量技术在工程中的应用。
技能目标包括能够运用光电测量系统进行基本测量操作、能够分析测量数据并得出合理结论。
情感态度价值观目标包括培养学生对光电测量技术的兴趣和好奇心、培养学生勇于探索和实践的精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括光电测量系统的基本原理、组成及特点、应用方法。
首先，介绍光电测量系统的工作原理，使学生了解光电测量系统的工作机制。
其次，讲解光电测量系统的组成及特点，使学生掌握光电测量系统的主要组成部分及其功能。
然后，通过具体案例分析，使学生了解光电测量技术在工程中的应用。
最后，通过实际操作，让学生学会使用光电测量系统进行基本测量操作。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，采用讲授法，向学生讲解光电测量系统的基本原理、组成及特点。
其次，采用讨论法，引导学生探讨光电测量技术在工程中的应用。
然后，采用案例分析法，让学生通过分析具体案例，深入了解光电测量技术在实际工程中的应用。
最后，采用实验法，让学生亲自动手操作光电测量系统，巩固所学知识。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源。
教材：《光电测量技术与应用》；参考书：《现代光电测量技术》；多媒体资料：光电测量系统的工作原理及应用案例；实验设备：光电测量系统实验装置。
这些教学资源将有助于丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用多种评估方式相结合的方法。
平时表现方面，将观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，并进行记录。
作业方面，将布置与课堂内容相关的练习题，要求学生在规定时间内完成，并根据作业质量进行评分。
考试方面，将安排一次课程结束后的闭卷考试，试题将涵盖本节课的全部内容。
CS10302钢板测厚教学设计.
自我评价
自我评价
的表现予以评价
（2）互评：以小组 （2）互评：以小组 （2）对互评结果进行
为单位，分别对其 为单位，分别对其他 评价，指出每个小组及
他组做的工作结果 组做的工作结果进 其成员的优点，并提出
进行评价和建议 行评价和建议
改进建议
（3）教师评价：教
师对互评结果进行
评价，指出每个小
组及其成员优点，
（2）检测条件的选 的选择原则
择原则
（3）探头结构的了
（3）探头结构的了 解
（2）向学生提供检测 条件的选择原则的资 料 （3）向学生提供探头
解
（4）理解仪器的性
（4）了解仪器的性 能的校准
能的校准
（5）理解直探头的
（5）了解直探头的 性能的校准
结构的资料 （4）向学生提供仪器 的性能的校准的资料 （5）向学生提供直探
《焊接无损检测》
头测厚
（4）记录学生操作过
程
（5）现场监控，防止
安全事故发生
（1）检测仪校准的 （1）检测仪校准的 （1）检查学生仪器校 0.5
正确性
正确厚准确 （2）检查测厚准确
确性
性
性
（1）自评：学生对 （1）自评：学生对 （1）根据现场记录和 0.5
整个操作过程进行 整个操作过程进行 效果检查对各组成员
性能的校准
（6）理解仪器和探
（6）了解仪器和探 头综合性能的校准
头综合性能的校准 （7）查找直探头如
头的性能的校准的资 料 （6）向学生提供仪器
（7）了解直探头如 何测厚资料 何测厚
和探头综合性能的校 准的资料
（7）向学生提供测厚 的资料
（8）向学生说明操作 过程中的安全注意事
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西安工业大学北方信息工程学院课程设计（论文）题目：钢板厚度测试仪系别：专业：班级：学号：姓名：2012年11月12号目录第1章引言 (1)1.1 研究的背景和意义 (1)1.2 国内外研究状况 (1)第2章测量原理和方法论证 (2)2.1 检测系统的测量原理 (2)2.2 方案的可行性分析 (3)2.3 本章小结 (4)第3章系统设计 (4)3.1 光学系统设计 (4)3.2机械结构设计 (5)3.3 电路系统设计 (6)3.4 计算机软硬件系统设计 (15)第4章精度分析 (18)4.1 电路对测量精度的影响 (18)4.2 误差分析 (18)第5章总结 (19)参考文献 (20)第一章引言§1.1研究背景和意义传统的测量方法开始于接触式测量，这种测量方法检测效率低，劳动强度大，而且会使测量仪器的检测头发生磨损，从而造成仪器的测量精度下降。
毋庸置疑，科技的发展和社会的进步还没达到一个高度。
因此，在现代板材生产中，不论是轧制过程中还是最终产品的调整中，为获得较高的板材命中率和最佳的轧制过程及剪切效果，板材尺寸测量系统已成为生产线上不可缺少的设备之一。
第一台接触式速续测厚仪大约出现在1930年。
操作者用这台侧厚仪器去侧量铜材的厚度时, 必须把它推向待侧的钢带, 用机械的方法来测量距带材边沿几寸范围内的金属材料的厚度。
这种测量方法使用极其不便，而且测量精度也很低。
在我们看来，一般的物体尺寸的测量，无非长、宽、高（厚），三个方面，而厚度测量是生产中最常见的测量内容之一,常用量具是游标卡尺或千分尺,这些量具在使用时都必须和工件接触,虽然接触压力不大,但对一些特殊工件,在测量时不允许量具和工件接触,否则会在工件表面上留下压印或划痕，甚至有些测量环境环境下很难或无法进行接触式测量，那么，这就需要有一种新的方法来代替接触式测量. 随着科技大发展和生产力的要求，非接触式的测量方法出现了。
第一台成功的非接触式自动测厚仪应用了X射线吸收技术。
从此，非接触式测量方法开始了迅猛发展，其强大的功能和优点无法使传统的接触式测量望其项背，也为人类社会的发展，工业文明的进步做出了巨大的贡献。
激光测厚仪是近年来开发出的高科技实用型设备, 是用于热轧生产线上时在线式连续测量成材厚度的非接触式测量设备。
它有效地改善了工作环境, 具有测量准确、精度高、实用性好、安全可靠、无辐射、非接触式测量等人工测量及其它测量方法无法比拟的优点, 并为轧制钢材厚度控制提供了准确的信息, 从而提高了生产效率和产品质量, 降低了劳动强度度。
激光测厚仪使用两年多以来, 具不完全统计, 因板厚误差造成的废品率下降了50%以上, 创经济效益上亿元, 广泛地受到人们的肯定与赞赏。
我们有理由相信，在未来的发展过程中，激光测厚仪作为非接触测量领域的一个重要分支将更能发挥其作用。
§1.2国内外研究现状近50年来，随着现代化生产和加工技术的发展，对于加工零件的检测速度与精度有了更高的要求，向着高速度、高精度、非接触和在线检测方向发展。
利用CCD 技术对产品表面质量进行实时检测、动态测量，具有结构简单、非接触、精度高、测量速度快、性能稳定可靠等优点。
摄像头的主要传感部件是CCD，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点。
CCD 产业前七大厂商皆为日系厂商，占了全球98.5％的市场份额，在技术发展方面，主要厂商应为索尼、飞利普，NEC和柯达公司。
国内目前钢板测宽仪,其结构复杂,控制繁琐,需要标定，以及及时维护,实时操作性差。
而本文所要研究的，是在原有的钢板在线测宽仪的基础上，提出了一种改良型的系统。
系统中采用经济的线阵CCD 成像系统,应用CPLD 与单片机结合采集与处理测量数据，和边缘细化技术提高测量精度。
整套系统结构简洁,成本低廉,抗干扰性能好，调试方便。
第二章测量原理和方案论证§2.1激光三角法的基本原理激光三角法的基本原理,由光源发出的一束激光照射在待测物体平面上 ,通过反射最后在检测器上成像。
物体表面的位置发生改变时,其所成的像在检测器上也发生相应的位移。
通过像移和实际位移之间的关系式 ,真实的物体位移可以由对像移的检测和计算得到。
其中：是投影光轴与成像物镜光轴的夹角α；β是光电测试器受光面与成像物镜光轴的夹角，而s和s’分别是物距和像距,d是传感器上的成像点的偏移 ,而δ为实际的物体表面的偏移。
系统的相关参数为：偏置距离D为从传感器到被测表面参考点的距离;测盘范围为最大能检侧到的物体表面的偏移,即|δ|引的最大值；测量精度,传感器的最小测量单位；分辨率一般指测量的纵向分辨率 ,为测量精度和测量范围之比；横向分辨率为待测物体表面上所取测量点的最小间距。
为了实现完美聚焦 ,光路设计必须满足斯凯普夫拉格条件；成像面、物面和透镜主面必须相交于同一直线 ,如下图2.1中X点所示。
系统的非线性的输人输出函数为：（2.1）（2.2）其中：为三角测量系统的固定参数。
当物体偏转δ较小时，(2.1)以近似为线性关系：（2.3）图2.1 激光三角法的原理框图激光三角法的另一项重要的参数为线性度,就是三角测量法输人和输出关系线性近似程度。
可以证明,在三角测量中,可以通过缩小测量范围,增大接收透镜的共扼矩,增大三角测量系统的角度,缩小接收透镜的放大倍率,达到线性测量的结果。
此外,由(2.1)式对d求导,得到输入输出曲线的斜率,即激光三角法的放大倍率ρ：（2.4）§2.2 方案的可行性分析根据2.1节，系统主要由以下几部分构成：1)．光电转换；2)．信号采集与处理的硬件实现；3)．信号采集与处理的软件实现；4)．信号与上位机的通信。
对于信号采集部分，现有的信号采集结构按其是否与信号处理部分分离可分为以下几类：第一种是模拟输入专用信号采集系统，该类系统将采集卡放置在计算机内部，采集卡的作用是进行A/D转换并通过计算机总线将数据送入计算机内存，用软件实现处理；第二种是模拟输入采集处理一体化结构，此种结构是将采集、量化集成到一块板卡上，一般由输入输出接口、A/D转换数字化单元、高速缓冲区和微处理单元构成，这种结构设计大大减轻了计算机的处理负荷，但增加了电路设计实现的难度；第三种是数字输入，是采集和处理部分分离的采集系统，这类系统的前端是数字输出的CCD相机，输出的数字化信号直接接入处理器，这种采集结构传输距离长、受外部干扰小开发简单。
经过对上述几种采集结构的分析，了解到第一种耗费计算机资源，实时性不高，不适合大量数据的实时处理；第二种是基于母板的二次开发，仍然受到一定的限制；第三种处理结构是为线阵CCD相机专门设计的处理系统，用户接口考虑到与相机积分时间同步，采用LVDS格式的数据串行传输，开发相对简单、成本低，因此，我们采用第三种数据采集结构。
激光辅助测量法，采用了线结构光。
激光从激光器发出,经过柱面透镜后汇聚成宽度很窄的光带,称为结构光。
该光平面以一定角度入射在工件上,在工件上产生反射和散射，并可已知投影光线的空间方向。
这种光源有多优势。
此外，这种测量方法较激光三角法和偏转差值法有结构简单的优势。
所以我们采用激光辅助测量法。
§2.3本章小结本章首先了介绍了尺寸检测系统的整体设计方案，接下来分别阐述各模块设计的理论依据。
在此基础上引出了本课题的技术方案和可行性分析及其性能特点。
第三章系统设计§3.1光学系统设计光学系统对成像质量有着十分重要的意义，它直接影响成像系统的工作距离、视场、分辨率、灵敏度和畸变等多项性能参数。
对其基本要求是成像清晰、透光率强、杂散光少、像面照度分布均匀、图像畸变小、足够的相对孔径等。
箱体通过支架固定于钢板正上方4米的平台，平台上安装微调装置。
该装置可在横向、纵向、垂直方向调节相机，使钢板正好可以成像到CCD中央位置。
设备安装时用带有发光管(发光光谱近似880C o钢板的发光光谱)的标准长尺，对CCD相机进行标定。
调节微调装置，使发光管诈好成像于CCD光敏阵列中央位置上，说明此时相机位置合格，可以进行在线检测。
设生产线上钢板宽度在2米左右，而所选CCD光敏面尺寸只有20.48mm，所以为使钢板宽度信息能完整的成像在光敏面上，相机最前端需要加一个光学镜头。
合理选择并安装光学镜头是保证清晰成像并获得正常视频信号的关键。
各种CCD光学镜头种类繁多，光学镜头的主要参数都不尽相同，合适的参数指标应根据不同接口、CCD光敏面光学格式、光圈、视场、焦距、F数等来确定。
根据待检钢板与传感器的参数，我们进行成像镜头的参数计算，主要从成像要求和照度匹配两方面来考虑镜头的选择。
本系统中选用镜头焦距35mm，相机安装在距钢板4m高的地方。
图3-1是简化的镜头成像原理图。
CCD 像敏面钢板图3.1 镜头成像原理图图中，物距为u ，像距为v ，像尺寸lx ，物体尺寸LX ，镜头焦距f ，半视角60。
对于检测系统来说，由于CCD 有效光敏面长度I=2048×10 μm=20.48mm ，钢板宽度2m ，则放大率13应满足如下要求：/20.48lx LX β<=㎜/2000㎜=0.01024 (3-1)又根据牛顿成像公式：//()v u f u f β==- (3-2)可知 39.6(1)uf ββ=<+㎜ (3-3) 所以系统中选择焦距为35mm 的F 口接口镜头。
此时放大倍数：35/40035β=-（）=0.0088 半视角:a r c t a n (/2I f ω> (3-4)arctan(/2)(20.48/235)16.31I f =⨯= ㎜㎜，则视场角大于32.62 。
对于宽度为2m 钢板成像大小17.6lx LX β=⨯=㎜，钢板可完全成像到CCD 像敏面上，符合测量系统要求。
§3.2机械结构设计行走机构主要由步进电机、滚珠丝杠副、滑动导轨组成，采用的是丝杠转动螺母移动的方法。
步进电机的转轴通过联轴器和丝杠直接连接，丝杠跟随电机一起转动，从而把电机的转动转化为螺母的移动。
螺母上固定有螺母座，而螺母座又与安装在导轨滑块上的工作台底板连接，最终把电机的转动转化为工作台在导轨上的平动，实现传感器的位置移动。
3.2.1 步进电机的驱动系统行走机构的驱动是以步进电机作为主动元件的，如何控制步进电机的运动是现厚度实时测量的一个重要内容，传感器相对于被测钢板的运动是通过步进电机有规律的转动实现的，为了完成钢板厚度参数的采集，步进电机的驱动系统应该具有下列功能：步进电机能够启动和停止；能够实现正转和反转；步进电机能够在任何位置锁定。
在测量过程中，为了提高运动精度，步进电机以三相六拍方式工作。
本系统采用配套的步进电机驱动器进行控制。