一種PSD傳感器量程拼接技術

孫延博 楊勇 方厚招 撒文彬 馮彥軍 李海洋 / . 上海衛星工程研究所；. 上海市計量測試技術研究院

0 引言

新型位置敏感探測器（Position Sensitive Detector,PSD）具有體積小、靈敏度高、線性范圍大、噪聲低、響應速度快、后續處理電路簡單等優點，廣泛應用在測試、測量等領域[1]，使非接觸式測量獲得巨大進步[2]。

張欣婷等學者[3]通過設計基于PSD傳感器的單透鏡激光三角測頭，實現了PSD傳感器在激光三角測頭中的應用，不僅降低了對測量環境的要求，而且保持了較好的測量準確度。ChaoLi 等學者[4]利用PSD傳感器靈敏度高、響應速度快等特性提出了通過PSD傳感器來實現對轉速的非接觸式測量。黃戰華等學者[5]提出了基于單PSD傳感器相機的空間目標位姿測量方法，通過使用8個紅外LED構成的合作目標，借依次閃爍的方法進行調制，最終解算出目標的位姿信息。該方法解決了三角法探測范圍小的問題，但其測量范圍仍然受限于PSD傳感器量程。以上學者均充分利用了PSD原理和特性，實現了非接觸式測量的應用，但均受到了PSD傳感器量程限制，而無法進一步發揮PSD傳感器的作用。

目前市場主流的一維PSD傳感器量程一般為6～30 mm，在很多大量程測量需求的場合，受限于PSD傳感器的量程不足，無法使用。基于此，本文設計了一維PSD傳感器（以下文中的PSD傳感器均指一維PSD傳感器）量程拼接技術，通過使用兩片一維PSD傳感器S3932構建拼接模型，并設計相應的拼接算法，最終實現一維PSD傳感器的量程擴展，為PSD傳感器在大量程測量需求場合的應用了提供解決方案。……