小型光纤色度计的研究

论文题目: 小型光纤色度计的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 光学工程

作者: 于文铮

导师: 蔡怀宇

关键词: 色度检测,光栅,聚合物光纤,单片机

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本课题是与乐凯公司的合作项目,项目全称为:小型光纤色度计的研发。课题是以检测和控制印刷品色度的质量为目的被提出的。市场上现有色度测量仪器普遍价格较高,且绝大多数产品并不是针对印刷品色度检测而研制的,不能够完全适合颜色测量需要。另外实现印刷品色度的实时在线检测要求仪器体积小,为了能够在较大范围内普及,要求成本低,同时也要保证一定的测量精度。课题要求在控制较低成本的前提下,研制一种基于常见印刷品颜色检测,并能够在现场应用的小型颜色测量仪器。仪器需满足印刷品颜色测量的典型测量条件,样品重复测量误差ΔEab<0.1,并能够实时显示测量结果。本文的主要工作:在充分理解色彩测量原理的基础上,以降低系统成本,满足颜色测量要求为系统设计的主要技术指标,根据印刷品颜色测量控制的特点,提出并制定小型色度测量系统的总体设计方案。完成了系统光学部分的设计。采用了反射光栅作为分光元件和M型折叠光路,并分析了光学部分的可行性。分析了现有颜色测量仪器中光纤探头的应用和校正方法,提出了采用聚合物光纤作为光纤探头的解决方法,并实验分析了其可行性。设计了系统的数据采集模块,采用CCD作为光电转换元件,MSP430作为中央控制单元,绘制了采集系统的原理图和PCB图。编写了底层控制软件,给出了CCD驱动信号即其他器件驱动时序的原理图。结合实验分析了系统的可行性,并提出了系统的改进方案。本文的创新之处:通过对元件的选择和结构的简化达到了测试系统小型化、低成本的目的。将聚合物光纤用于色度测量系统中以简化系统结构,给出了基于色度测量的校正方法,并实验分析了其可行性。

论文目录:

中文摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 小型色度测量仪器发展现状

1.3 课题的提出和研究目的

1.4 本课题所要完成的主要工作

第二章 色度测量仪器的基本原理

2.1 颜色的定义及相关物理量

2.1.1 颜色的定义

2.1.2 颜色的基本特性和分类

2.2 CIE 标准色度系统

2.2.1 CIE-RGB 基本色度系统

2.2.2 CIE1931-XYZ 系统

2.2.3 CIE1964 补充色度系统

2.3 CIE 坐标值的计算方法及典型测量条件

2.4 颜色测量的基本原理

第三章 光学系统设计

3.1 总体结构设计

3.2 光栅参数的选择

3.3 准光物镜和会聚镜参数的计算

3.4 聚合物光纤在色度测量系统中的应用

3.4.1 聚合物光纤的特性

3.4.2 传统石英光纤探头的光谱校正方法

3.4.3 聚合物光纤探头的光谱校正方法

3.5 本章小结

第四章 信号采集系统的硬件设计

4.1 采集系统的总体结构设计

4.2 TCD 1501C 的工作原理及特性

4.3 CCD 驱动信号的产生

4.3.1 LATTICE ispMACH 4064CPLD 器件简介

4.3.2 ispLEVER 简介

4.3.3 TCD 1501C 的驱动信号

4.4 TI 公司 MSP430F149 芯片介绍

4.5 其他外围器件选择

4.5.1 存储器

4.5.2 A/D 转换芯片

4.6 系统硬件的电路设计

4.7 MCU 控制软件的编写

4.7.1 MSP430 系列FLASH 型芯片开发方法

4.7.2 MSP430 单片机的软件开发环境

4.7.3 MCU 控制软件的设计

4.8 本章小结

第五章 实验与总结

5.1 实验与分析

5.2 总结与改进

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

• [1].片状光栅内各模式性质研究[D]. 汪瑾.华东师范大学2015
• [2].大口径光栅机械拼接机构的关键特性分析[D]. 姜涛.哈尔滨工业大学2008
• [3].基于FPGA的光栅信号细分技术的研究[D]. 丁旭.昆明理工大学2016
• [4].偏振分束光栅的设计和制造[D]. 张新彬.福建师范大学2015
• [5].大口径光栅拼接装置的结构分析及运动精度研究[D]. 龙飞.哈尔滨工业大学2011
• [6].光栅度盘测角仪中信号的辨向细分技术的研究[D]. 刘中力.长春理工大学2009
• [7].大口径光栅拼接并联机构运动性能研究及控制系统开发[D]. 周维江.哈尔滨工业大学2013
• [8].光栅拼接装置微位移机构的研究[D]. 孙岩岩.哈尔滨工业大学2008
• [9].基于导模共振光栅的可见光波段宽谱反射器的研究[D]. 史雪津.太原理工大学2016
• [10].全息深亚波长光栅技术研究[D]. 周阳.苏州大学2015

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• [9].基于MSP430的心电监测系统[D]. 金安.吉林大学2007
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