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激光E+E位移傳感器的無線通信系統的設計
激光E+E位移傳感器在工業中的長度、距離以及三維形貌等檢測中有著廣泛的應用。市場上的激光E+E位移傳感器的數據傳輸和電源供電大都是通過有線電纜實現的。這種傳統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、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，導致根本無法鋪設電纜。

激光E+E位移傳感器的無線通信系統的設計
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。基于直射式點激光三角法原理,分析了激光光路的幾何關系,從會聚光斑光能質心發生的偏移推導出傾角誤差模型。隨后,用高精度激光干涉儀和正弦規對激光E+E位移傳感器進行校對實驗,并用誤差模型對測量結果進行補償。數據線和電源線的存在嚴重影響著傳感器的廣泛應用，進而導致很多測量方法無法實施。作為無需布線的通信方式，工業無線通信技術是繼現場總線之后，工業控制領域的又一熱點技術。因此針對激光E+E位移傳感器設計一套與有線連接相同性能的無線通信系統具有很強的實用性。根據optoNCDT1700LL傳感器數據傳輸的特點，結合工業現場中測量的要求，利用中短距離無線通信技術，研究、設計了多種無線通信的測量裝置，主要內容如下：分別設計了藍牙無線傳輸系統、基于FPGA和射頻技術的無線通信系統、基于ZigBee的無線組網系統。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；針對多傳感器的組網測量系統，研制了終端采集節點和協調器節點模塊，并對三個傳感器的組網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計問題，系統供電問題，同時采集、處理、顯示、發送多路傳感數據問題。利用FPGA構建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的設計
通過Altium Designer進行了電路原理圖的設計、PCB板的設計以及調試。所設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用發揮了重要作用，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用范圍更廣，同時無線傳輸技術在測量中的引入使得檢測效率大大提高。無線裝置運行穩定，可持續工作時間長，數據無線傳輸的實時性高。系統整體滿足課題對測量中各方面的要求，具有很強的實用性。