随着工业的不断发展，生产设备的自动化程度越来越高，使得在线测量与自动控制显得尤为重要。CCD测径及控制系统就是一种在线测量管、线、棒材直径的装置。它具有径值显示、超差报警、PID控制输出等功能。该系统测量精度高，性能稳定，可以满足金属或非金属管、线材生产工艺的需要，是一种理想的测控设备。
CCD单向测径仪由光学成像、CCD驱动及采集、模拟信号处理及单片机4部分组成。
CCD外径测量的工作原理为：点光源光线经过透镜后变成平行光束；该平行光束成为被测物体的背景光，物体在背景光的照射下，经过透镜在CCD器件上成像。
CCD是一种光电转换器，用集成电路工艺制成，它以电荷包的形式储存和传送信息，主要由光敏单元、输入结构和输出结构等组成，通过CCD可以实现光电转换，信号储存、转移、输出，以达到CCD对物体像进行测量的目的。
由于物体像的大小与被测物体尺寸成正比，因此通过测量物体像的大小可以得到被测物体的尺寸。CCD采集到的信号经过放大处理后通过输入接口送到单片机中进行计算。单片机可以给出径值显示、径值超差报警输出，同时可以根据工艺要求进行PID运算并给出控制量输出。该系统与生产设备构成的闭环控制系统可以保证产品外径的几何精度。
整个过程中，记数部分采用中断方式，以保证不漏记数，预置值采用定时扫描读入，控制计算采用PID增量形式。
在生产中的应用把该装置放在生产线上，使它与牵引机（挤出机）构成闭环控制系统，将对外径进行有效的控制。当挤出机挤出量变化时，通过被测外径的变化量及控制系统给出的控制量来控制牵引机的牵引速度，以确保外径稳定在设定范围内。
单向测径仪应用于外径的检测中，取得了很好的效果，采用外径反馈控制以后，完全消除了外径的慢速漂移变化。产品线径的变化范围从原来的0.05mm 以上，减小到±0.01mm 以内，大大提高了产品的质量。实践证明该装置是管、线材生产线上理想的测控设备。
本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写
