DSP处理器的红外电视调焦控制器设计

3.2 精度分析

3.2.1 红外电视调焦控制

红外电视调焦范围为200m~∞，调焦执行电机选用海顿直线电机型号为21000系列Size 8直线步进电机，步长为0.0015mm，其工作电压为5V，每相电流为0.24A，在每秒钟1000步的速度下可产生60N的推力。满足使用要求。位置反馈采用增量式光栅尺。调焦电控系统误差来源是直线步进电机的步长与光栅尺的精度。直线步进电机步长0.0015mm.由以上条件计算得出如下结论：

a)直线步进电机步长为0.0015mm，调焦机构的分辨力为直线步进电机的步长为0.0015mm;

b)采用光栅尺作为位置测量传感器，其测量精度高，其测量精度可达5μm，满足±0.01mm的分辨力精度要求;

c)每秒钟1000步的速度是电机的常用速度，也就是每秒钟行程为1.5mm，因此该速度满足调焦时间的要求。

3.2.2 红外电视变倍控制

红外两档变倍电机选用江苏春生公司的超声电机，型号为TRUM-60.红外变倍系统为100mm/300mm两档变倍，采用半自动控制方式，由电控系统控制超声电机切换变倍镜组，从而切换红外电视的焦距。

超声电机的断电自锁特性保证了旋转变倍机构的稳定性。超声电机断电自锁力矩大于其驱动力矩30%左右。超声电机的旋转轴与变倍镜组的外壳直接连接，这种结构简单可靠，并且占用空间小。

4.结论

光电跟踪测量系统红外电视的调焦控制是该系统能够稳定高精度跟踪目标的关键技术，采用DSP为核心处理器、FPGA为时序和逻辑控制器设计的红外电视调焦控制器，通过实践检验和精度分析，满足了光电跟踪系统根据目标距离、环境温度等参数实时进行焦距调整的技术指标要求。