轉鏡式高速相機高精度透平驅動器的研究.pdf

1、轉鏡式高速相機作為高速攝影設備,具有高達pS級的時間分辨本領,起到了擴展人眼功能的作用。在核爆力學、高速物體碰撞、等離子體實驗、輻射體的輻射性質探測、精密物理實驗等領域得到了廣泛的應用,是研究物體運動和微觀世界強有力的工具。隨著研究的深入進行,對轉鏡式高速相機時間分辨本領的要求越來越高。而高速相機的時間分辨本領和轉鏡的轉速相關,因此,轉鏡相機的轉鏡轉速驅動非常重要。
　　 氣動透平驅動方式是目前驅動轉鏡非常有效的方法,在國內外得

2、到了廣泛的應用。但是,國內外常用的透平驅動器大多采用手動調節(jié),控制精度較低,實驗成功率較低。本文在國內外研究現(xiàn)狀的基礎之上,設計了高精度透平驅動器。本文從硬件和軟件兩個方面進行研究與設計。
　　 硬件部分包括氣路部分和電路部分。氣路部分包含壓縮氣體的過濾和壓縮氣體的調節(jié)。過濾部分采用三級精密過濾,確保精密氣動元件的安全。氣壓調節(jié)部分,采用雙氣路通道,有效拓寬了轉鏡轉速驅動范圍。定制的高精度電氣比例閥有效提高了程控調節(jié)精度。電路部

3、分包含ADC模塊、DAC模塊、轉速脈沖信號接收模塊、繼電器模塊、電源模塊、RS232通信模塊和CAN通信模塊。高可靠性芯片XC164的采用、光電隔離和繼電器隔離技術的采用,保證了整個系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性和抗干擾性。CAN總線技術和RS232串口通信的采用使得系統(tǒng)在具備先進性的同時具有向下兼容的特性。
　　 軟件部分包含模塊接口的實現(xiàn)和控制算法的實現(xiàn)。模塊接口主要實現(xiàn)對壓力信號和轉鏡轉速信號的接收、當前輸出端壓力的顯示、電氣比例閥