《虚拟仪器》课程的综合实验研究

设置《虚拟仪器》课程的综合实验，是为了提高学生快速组建测试系统、编制测试系统软件的能力。通过实验，学生不仅能得到LabVIEW图形编程的训练，更能理解软件编程与数据采集硬件应用间的关系，真正认识虚拟仪器技术的实质。文章介绍了虚拟仪器的五种硬件构成模式、在LabVIEW开发环境下测试系统软件的三种编程模式和综合实验的要求。     

平板式压电四维力/力矩传感器的研究与开发

针对弹性体式多维腕力传感器存在的瓶颈矛盾,提出了一种新型平板式压电四维力/力矩传感器。介绍了传感器的结构和工作原理,讨论了石英晶片组的选型和空间分布形式。推导出了传感器的数学模型,建立了传感器的有限元模型,并加工出了传感器实物。得到了传感器力/力矩输入与电压输出之间的关系曲线、电压灵敏度、电荷灵敏度、维间干扰等重要指标。结果表明:传感器结构简单合理、数学模型正确、加工工艺性好、线性度好、刚度高、固有频率大于30kHz、未使用退耦矩阵时的维间干扰小于3%。满足传感器的设计指标。     

利用虚拟仪器测试128×128热释电IRFPA ROIC参数

利用热释电红外焦平面阵列(IRFPA)进行红外成像是非制冷红外成像的主要技术途径之一,虚拟仪器技术的应用对新型器件的研制起到了积极的推动作用.采用基于虚拟仪器技术的IRFPA读出电路(ROIC)的参数测试系统,对新研制的128×128热释电ROIC进行了测试,获得了不同IC硅圆片上的ROIC芯片的主要参数,其中直流放大倍数Gdc≈10×,不均匀性NU＜4.5%,动态范围Dr＞64dB.测试系统具有良好的扩展性,为获得清楚的128×128热释电红外热像提供了技术支持.     

基于PSD的微小步行机器人位置检测实验系统

作者研究了一种微小步行机器人(体积为20×18×40)的位置检测系统.组合位置敏感探测器(PSD)、信号处理电路、A/D卡、数据采集、处理和测量模块,形成了位置检测实验系统,设计了实验方案并进行了验证性实验研究.初步的实验结果表明,作者设计的检测系统的测量原理、实验方案是正确的,软硬件设计与配置是正确可行的,适用于微小步行机器人的位置测量.该系统经进一步的优化和改进,还可以应用到更为广阔的领域.     

基于平面等倾干涉原理的平面度视觉测量系统

介绍一种基于平面等倾干涉原理的机器视觉高精度平面度测量系统。它利用等倾干涉原理 ,通过CCD提取随平面度变化的明暗相交干涉圆环条纹信息 ,根据条纹中心不变性和中心对称性 ,以开始测量点适当级次条纹中心为参考条纹 ,间隔 90°建立 4个扇形窗口 ,对窗口内条纹信息处理 ,得到细化后条纹与参考条纹径向间距 ,参照前一测量点干涉条纹径向位置 ,得到干涉条纹在各测点的变化量N。该N值既能反映出半波长整数倍 ,又能反映半波长小数倍的测点高度差信息 ,利用最小二乘原理 ,处理N值 ,得到极高精度的平面度测量误差。