与传统材料相比,复合材料缠绕制品具有强度高、耐腐蚀以及重量轻等显著优点,在航天、化工和体育器械等各领域被广泛应用。但是由于复合材料缠绕加工过程的特殊性,缠绕制品的厚度难以在线测量。因此,急需一种快速、自动化程度高、适于在线检测、高精度的非接触测量仪器。激光三角法测厚技术是一种重要的非接触式测厚技术,在工业生产控制、工业生产自动化中都有着广阔的应用。本文分析了当前国内外厚度测量方面的发展状况,比较了各种测厚方法的优缺点,确定传统的非接触式激光三角法测量原理作为本文设计的基础。利用位置敏感器件(Position Sensitive Detector,简称PSD)进行光电转换,通过电路处理,从而能够实时在线的测量缠绕制品的厚度。论文主要内容包括:1.介绍了位置敏感器件PSD。作为一种光电效应器件,它具有高速度、高分辨率、信号处理简单等优点,使用非常广泛。论文选用一维梳状PSD作为系统的厚度探测器,提出了测量系统的整体方案。2.给出了光学系统的总体设计,对光学系统的设计步骤进行了详细地计算,同时针对光学系统的机械设计给出了解决方案。3.分析了信号处理电路,数据采集电路,通信电路,以单片机为核心进行模块化设计,提高了测试的可重复性,并实现系统的自动测试。4.对影响该实验系统的各种因素和测量误差进行了详细地分析,并对测量系统进行了标定,从而论证了本文所采用方法的可行性。