與四輪定位相關(guān)的
光學(xué)測(cè)量技術(shù)經(jīng)歷了PSD、
CCD、CMOS等3個(gè)發(fā)展階段。
\r, . hUp +lJ]-U|P 1.關(guān)于PSD
I>F h*2 bGc |SF<V PSD（PositionSensitiveDetectors），即位置敏感
傳感器。
"IJMvTmj %5? -g[ 特點(diǎn)：精度低、測(cè)量重復(fù)性差、電路復(fù)雜，測(cè)量時(shí)需另加AD轉(zhuǎn)換電路，測(cè)量結(jié)果容易受AD轉(zhuǎn)換電路噪聲、外界溫度及光線的影響。
.oN
Sg.jG $ywh%OEH PSD是一塊半導(dǎo)體的感光板，上面有三根電極，一根連在它的背面，另外兩根連在兩頭。當(dāng)一個(gè)點(diǎn)形狀的光照在板上面，在板兩頭的電極上就會(huì)有電流流出。此電流與光點(diǎn)照在板上的位置有關(guān)系，根據(jù)這兩端流出電流進(jìn)行比較可算出點(diǎn)形狀的光照在板上的具體位置。
W r7e_ mIEaWE;E" 由于環(huán)境光的影響，如果有其他的背景光線和反射的、折射的光點(diǎn)也射入PSD的感光板上，那么輸出的電流將是感光板收到的所有光的總和，可產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸出電流。理輪上在沒(méi)有環(huán)境光的影響下，PSD可以達(dá)到一定的精確度，但在四輪定位應(yīng)用中環(huán)境光的影響是無(wú)法避免的。而CCD及CMOS是輸出一串脈沖電壓信號(hào)，可用一些特殊的數(shù)值信號(hào)處理技術(shù)將環(huán)境光過(guò)濾消除。PSD是以連續(xù)電流的方式輸出，無(wú)法有效分辯環(huán)境光的影響，因此測(cè)量精度、重復(fù)度不好。點(diǎn)形光的照射位置以電流的方式輸出的PSD，還需要AD轉(zhuǎn)換。此外，環(huán)境溫度、電池電源變化都會(huì)引起AD轉(zhuǎn)換率的變化，這樣的變化也會(huì)降低系統(tǒng)測(cè)量的精度和測(cè)量效果。因此，PSD產(chǎn)品的精度和穩(wěn)定性較差，需要經(jīng)常對(duì)設(shè)備進(jìn)行校正。在國(guó)際上，PSD是上世紀(jì)七、八十年代初期產(chǎn)品所采用的技術(shù)。目前，國(guó)際、國(guó)內(nèi)主流
四輪定位儀廠家均已淘汰了該技術(shù)。
7Sq{A@ ET ]Wt6V^M'@ -01 1U! 2.關(guān)于CCD
)Q/`o,Vm P3ev 4DL CCD（ChargeCouplesDevices），即充電
耦合傳感器，由美國(guó)貝爾研究室于1969年發(fā)明。當(dāng)初發(fā)明的目的是想作為內(nèi)存記憶用，但意外發(fā)現(xiàn)此CCD有很好的光電成像效果。
}SN44 di( _XNR um4 特點(diǎn)：穩(wěn)定度高、測(cè)量重復(fù)性好，但速度慢、功耗高、結(jié)構(gòu)特殊、生產(chǎn)復(fù)雜、生產(chǎn)成本高。
5>[sCl- x][ 9ptr h CCD主要是由一對(duì)MOS（Metal-OxideSemiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體）充電電容與儲(chǔ)電電容耦合而成的相敏單元，又稱像素（pixel），就是一個(gè)點(diǎn)。充電電容部分可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電能，儲(chǔ)電電容部分不感光但可儲(chǔ)存電能，另由電路將儲(chǔ)電電容部分串連成一行。讀取時(shí)可經(jīng)此電路將各個(gè)相敏單元（像素）收到的光電能以電脈沖信號(hào)的方式一個(gè)個(gè)地送出。每一個(gè)脈沖信號(hào)只反映一個(gè)像素的受光情況，脈沖幅度的高低反映該像素受光的強(qiáng)弱，讀出的脈沖的順序可以反映像素的位置。
AnE_<sPA `=$jc4@J 通常，CCD將一串像素排列成一行，單行或雙行的CCD芯片稱為線陣CCD，許多行排成一面的稱為面陣CCD。面陣CCD主要應(yīng)用于錄像機(jī)，二十年前錄像機(jī)上大都標(biāo)有CCD，強(qiáng)調(diào)采用了新技術(shù)。電視機(jī)顯像的寬高比是4:3，面陣CCD的行列比也都是4:3。線陣CCD芯片主要應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防以及需要高速成像的
工業(yè)相機(jī)。雙行像素的目的是取彩色影像，一般的四輪定位儀采用單行像素CCD。
~K$"PK s3 "q>I?UcZ 當(dāng)用CCD芯片設(shè)計(jì)相機(jī)時(shí)，可將點(diǎn)
光源經(jīng)過(guò)光學(xué)
鏡片（或長(zhǎng)孔）轉(zhuǎn)成長(zhǎng)條光，投影到CCD像素行上。在線陣CCD線上有千百個(gè)獨(dú)立像素，入射光的位置可以直接對(duì)應(yīng)像素的充電部分產(chǎn)生充電。該充電經(jīng)位移到電容部分后可以脈沖信號(hào)輸出，從讀出像素的對(duì)應(yīng)位置可判斷入射光的投影位置。因此，這種以像素決定入射光投影位置的方法不容易受環(huán)境光線和背景光線及反射、折射光的干擾。背景環(huán)境光只能影響單個(gè)像素，適當(dāng)?shù)亟?jīng)數(shù)值信號(hào)處理后，測(cè)量精度和測(cè)量效果可得到保證。
$]U5 t,1!
