应用光电传感技术的钢化玻璃弯曲度检测系统设计

　　随着社会经济的发展，钢化玻璃已被广泛的应用到各个领域中。其质量也越来越受到社会各方面的重视，为了更加准确的检测钢化玻璃的质量，文章对钢化玻璃弯曲度检测进行相关的探讨。

　　如图1所示，在已知参考直线S长度情况下，来确定钢化玻璃在竖直情况下最大弯曲距离L的长度。国标中采用塞尺来确定最大弯曲距离L的方法[1]，优点在于操作简单，不需要复杂的检测设备。但这种检测方法存在着一些缺点，其中钢化玻璃弯曲程度主要是靠目测，很难准确的判断钢化玻璃真实弯曲程度，从而影响检测结果。其次检测一块钢化玻璃需要3个人一起操作才能完成。

　　随着，计算机技术和现代传感技术的发展。物体短距离测量技术，已发展的较为成熟。从测量方式上，可分为接触式测量和非接触式测量。非接触式距离测量中，激光测距、超声波测距和红外测距应用的较为成熟，这些技术大部分应用在远距离测距中。对于接触式距离测量，可应用的传感器较多，主要可分为电阻式、电感式、应变式、电容式等。在短距离测距中，电容式长容栅感器在测试范围、测试精度、测试方式上符合钢化玻璃的实际测试要求，但由于市场上述原理的传感器价格昂贵，不适合整个钢化玻璃弯曲度测试系统。

　　基于各种测试技术的特点，结合钢化玻璃测试中的实际要求，本文提出了一种集成了接触式传感和非接触式传感各自特点的钢化玻璃弯曲度光电传感测试方法。这种检测方法具有检测方式简单，精度高，检测设备体检小的优点。

　　1　钢化玻璃弯曲度测试系统检测原理

　　如图2所示，该测试系统有动尺和光电传感器组成。测试系统中，动尺为可活动器件，动尺有效的接触被测物体，以其实际的伸缩长度来反应物体离该测试装置的实际距离。光电测距装置应用图像处理技术对动尺移动的距离进行测量得到相对位移ΔX，通过移动检测装置测取钢化玻璃不同位置的弯曲长度，并将其数据传给系统CPU进行数据处理得到实际弯曲长度L，跟据国标规定的钢化玻璃弯曲度相关算法得到被测玻璃的弯曲度并在液晶屏中显示，方便记录和统计。

　　1.1　光电测距传感器原理及构成

　　光电测距传感器是基于光学导航技术的一个装置。由成像系统、信号处理系统、接口系统三大系统组成。其中成像系统如图3所示，由光源、光学透镜和光感应器件CMOS三部分组成。成像系统的基本原理为，以高亮LED作为光源通过光学透镜将LED的散射光有效的聚集射向动尺表面，动尺表面反射一部分光线经光学透镜传到CMOS感光芯片上，在CMOS感光芯片上形成动尺表面局部图像。CMOS通过数百个光电器件将图像转换为矩阵电信号，并将此信号传输到信号处理系统DSP，DSP将此图像信号进行必要的去噪声处理，并与上一采样周期的影像进行比较，来确定两幅图片的同一点位置是否有所变化，如果有变化应用图像处理相关性算法来确定某一采样点在先后两个图像中相对位置Δx,Δy的值，并将Δx,Δy数据发送给上位机进行处理，否则继续进行下一周期采样。