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基于FPGA和CCD的高温计硬件系统设计

作者:王乐,董哲,张磊 日期:2020-12-23/span> 浏览:390 查看PDF文档

基于FPGA和CCD的高温计硬件系统设计*


王乐,董哲,张磊
(合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥 230009)


摘要:针对高温物体温度难以实时在线测量的问题,研究了电荷耦合元件的驱动、图像数据采集、温度转换方法和数据重组发送;采用了以现场可编程门阵列作为控制核心,通过串行外设接口对电荷耦合元件驱动进行配置,标定完直接查表的方法,设计了一种基于现场可编程门阵列和电荷耦合元件的嵌入式温度测量硬件系统,可对物体的二维温度场实时在线测量;使用了千兆以太网,将重组后的温度和图像数据发送至上位机,利用实验过程抓取到的中间信号,对系统的处理速度进行了测试。研究结果表明:数据在系统的内部时延仅为14 ms,在所使用电荷耦合元件最高分辨率情况下,系统处理、传输速度可以达到所用电荷耦合元件的最高图像速度60 fps,为上位机以高分辨率实时反馈温度信息提供了基础。
关键词:光学测量;温度测量;现场可编程门阵列;电荷耦合元件;实时性
中图分类号:TH811;TP216           文献标识码:A          文章编号:1001-4551(2020)10-1240-04


本文引用格式:
王乐,董哲,张磊.基于FPGA和CCD的高温计硬件系统设计[J].机电工程,2020,37(10):1240-1243.
WANG Le, DONG Zhe, ZHANG Lei. Hardware system design of pyrometer based on FPGA and CCD[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2020,37(10):1240-1243.《机电工程》杂志:http://www.meem.com.cn

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