與四輪定位相關(guān)的
光學(xué)測量技術(shù)經(jīng)歷了PSD、
CCD、CMOS等3個發(fā)展階段。
s`{#[&[ 5<>R dLo 1.關(guān)于PSD
EKI+Dq, ps4W wk( PSD（PositionSensitiveDetectors），即位置敏感
傳感器。
Y_ TL4 XzTH,7 [n 特點：精度低、測量重復(fù)性差、電路復(fù)雜，測量時需另加AD轉(zhuǎn)換電路，測量結(jié)果容易受AD轉(zhuǎn)換電路噪聲、外界溫度及光線的影響。
0 Ci"tA3" GqF.T #| PSD是一塊半導(dǎo)體的感光板，上面有三根電極，一根連在它的背面，另外兩根連在兩頭。當一個點形狀的光照在板上面，在板兩頭的電極上就會有電流流出。此電流與光點照在板上的位置有關(guān)系，根據(jù)這兩端流出電流進行比較可算出點形狀的光照在板上的具體位置。
lQ(BEv"2G[ smQpIB; 由于環(huán)境光的影響，如果有其他的背景光線和反射的、折射的光點也射入PSD的感光板上，那么輸出的電流將是感光板收到的所有光的總和，可產(chǎn)生錯誤的輸出電流。理輪上在沒有環(huán)境光的影響下，PSD可以達到一定的精確度，但在四輪定位應(yīng)用中環(huán)境光的影響是無法避免的。而CCD及CMOS是輸出一串脈沖電壓信號，可用一些特殊的數(shù)值信號處理技術(shù)將環(huán)境光過濾消除。PSD是以連續(xù)電流的方式輸出，無法有效分辯環(huán)境光的影響，因此測量精度、重復(fù)度不好。點形光的照射位置以電流的方式輸出的PSD，還需要AD轉(zhuǎn)換。此外，環(huán)境溫度、電池電源變化都會引起AD轉(zhuǎn)換率的變化，這樣的變化也會降低系統(tǒng)測量的精度和測量效果。因此，PSD產(chǎn)品的精度和穩(wěn)定性較差，需要經(jīng)常對設(shè)備進行校正。在國際上，PSD是上世紀七、八十年代初期產(chǎn)品所采用的技術(shù)。目前，國際、國內(nèi)主流
四輪定位儀廠家均已淘汰了該技術(shù)。
Ny&Fjzl .$T:n[@ / A`zy 2.關(guān)于CCD
4wE pyQ|L R HA>fXp CCD（ChargeCouplesDevices），即充電
耦合傳感器，由美國貝爾研究室于1969年發(fā)明。當初發(fā)明的目的是想作為內(nèi)存記憶用，但意外發(fā)現(xiàn)此CCD有很好的光電成像效果。
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BpgMi( "Y J;-$rb 特點：穩(wěn)定度高、測量重復(fù)性好，但速度慢、功耗高、結(jié)構(gòu)特殊、生產(chǎn)復(fù)雜、生產(chǎn)成本高。
J7aK3 he ]9l % CCD主要是由一對MOS（Metal-OxideSemiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體）充電電容與儲電電容耦合而成的相敏單元，又稱像素（pixel），就是一個點。充電電容部分可以把光信號轉(zhuǎn)換成電能，儲電電容部分不感光但可儲存電能，另由電路將儲電電容部分串連成一行。讀取時可經(jīng)此電路將各個相敏單元（像素）收到的光電能以電脈沖信號的方式一個個地送出。每一個脈沖信號只反映一個像素的受光情況，脈沖幅度的高低反映該像素受光的強弱，讀出的脈沖的順序可以反映像素的位置。
"Z1&z- xWI 0s;k 通常，CCD將一串像素排列成一行，單行或雙行的CCD芯片稱為線陣CCD，許多行排成一面的稱為面陣CCD。面陣CCD主要應(yīng)用于錄像機，二十年前錄像機上大都標有CCD，強調(diào)采用了新技術(shù)。電視機顯像的寬高比是4:3，面陣CCD的行列比也都是4:3。線陣CCD芯片主要應(yīng)用在工業(yè)、國防以及需要高速成像的
工業(yè)相機。雙行像素的目的是取彩色影像，一般的四輪定位儀采用單行像素CCD。
M%dl?9pbq fgz'C? 當用CCD芯片設(shè)計相機時，可將點
光源經(jīng)過光學(xué)
鏡片（或長孔）轉(zhuǎn)成長條光，投影到CCD像素行上。在線陣CCD線上有千百個獨立像素，入射光的位置可以直接對應(yīng)像素的充電部分產(chǎn)生充電。該充電經(jīng)位移到電容部分后可以脈沖信號輸出，從讀出像素的對應(yīng)位置可判斷入射光的投影位置。因此，這種以像素決定入射光投影位置的方法不容易受環(huán)境光線和背景光線及反射、折射光的干擾。背景環(huán)境光只能影響單個像素，適當?shù)亟?jīng)數(shù)值信號處理后，測量精度和測量效果可得到保證。
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S 現(xiàn)代工藝可將CCD像素做成微小到14μm，即兩個相敏單元之間的距離為14μm。由于充電與電容耦合的需要，充電部分只有7μm，另一半是不感光的電容部分，如2000像素的線陣CCD的
分辨率為±0.01°時，其測量范圍可達±10°。四輪定位角度可用簡單的光源投影像素位置及
焦距計算得出。由于溫度、濕度、環(huán)境光線、背景光及反射光只能影響每個像素的受光情況及脈沖幅度的高低，不能影響投影像素位置，因此測量穩(wěn)定度、重復(fù)度高。
D_;n4<|. QR-R5XNT[ 十幾年前，美國大熊CCD-3000四輪定位機最先采用CCD技術(shù)，德國的百世霸跟進，美國的亨特與戰(zhàn)車觀望數(shù)年后也跟進采用了CCD。
ff+9(P>* R S_lQ{' 由于CCD的結(jié)構(gòu)特殊，需采用專用制造設(shè)備及特殊生產(chǎn)工藝，且生產(chǎn)CCD的投資無法和其他產(chǎn)品分攤，因此CCD生產(chǎn)成本很高。
$5 p'+bE 3.關(guān)于CMOS
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