DSP光纤光栅解调系统研究

实现高精度、快速光纤光栅解调的关键在于对FBG传感器反射的光信号进行波长分析,根据波长的大小结合光纤光栅传感器的物理特性,最终获得相应的待测量。通过对解调系统中存在的噪声进行系统分析,找出电路和光路中影响系统精度的因素,并针对元器件选型、pcb布局、光路搭建、软件算法方面提出了噪声抑制方案,有效提高了系统的测量精度。     

基于嵌入式的图像测量系统的设计与实现

图像测量技术是建立在计算机视觉理论基础上的新测量技术,本文采用特征信号提取和移动侦测技术、电信标法进行图像测量,设计了ARM嵌入式操作和控制系统,实现了图像测量系统的小型化,并开发了相关上位机操作软件。     

差分吸收式甲烷气体传感系统研究

该系统在系统设计、光源处理、气室的选择等方面对传统的实验系统进行了改进.消除了光源波动和光路干扰,解决了其他气体对甲烷气体测量的交叉干扰,测量精度也随之提高.经多次试验,系统重复性、稳定性良好.通过更换光源或不同中心波长的滤波片,该系统还可用于其他气体的测量,有很好通用性.     

采用嵌入式技术的多道脉冲幅度分析器的研制

采用嵌入式技术研制了一种多道脉冲幅度分析器。硬件以S3C2440嵌入式微处理器为核心,辅之以必要的外围电路。软件移植了嵌入式操作系统μC/OS-II,并在此基础上完成相应软件的开发。同时设计了微处理器与上位机的通信接口,方便对采集到的数据做进一步的分析与处理。实验表明:采用嵌入式技术研制的多道脉冲幅度分析器能够较好的克服传统谱仪的不足,提高系统的稳定性,满足γ能谱测量的要求。     

表面轮廓测量中采样参数的确定及自适应调整

正确测量零件的加工表面轮廓参数对分析机械零件的使用性能非常重要。本文讨论了在计算机辅助表面轮廓参数测量中采样参数的选择及提高测量精度的一些问题，介绍了一个加工表面轮廓参数的计算机辅助测量分析系统。该系统应用了实时数据处理和测量参数自适应调整技术，从而简化了输入操作，提高了测量的精度和可靠性。     

嵌入式系统在工业控制中的应用及发展趋势

嵌入式系统的发展提高了工业控制的自动化程度。嵌入式系统技术包括嵌入式微处理器和嵌入式操作系统两大方面。本文通过分析工控系统的特点及其对嵌入式软硬件的特殊要求,选择了合适的微处理器和操作系统,最后展望了工控嵌入式系统的发展趋势。     

精密三角高程测量系统的研究与实现

随着测绘技术的发展以及测量仪器精度的提高,精密三角高程测量的精度有了新的提升空间。本文以武汉大学测绘学院徐亚明教授、潘正风教授提出的精密三角高程测量方法为基础,基于Leica TCA2003测量机器人,设计开发了精密三角高程测量软件,实现了精密三角高程测量数据采集和数据处理功能。通过实际工程应用检验,该系统能有效提高精密三角高程测量作业效率。     

光纤气体传感器的研究

基于气体在吸收峰波长下对光的吸收随浓度变化的机理,研制一种光纤式气全监测仪。根据被测气体的吸收峰对应的波长选择ＬＥＤ作为光源。采用不同频率的光源驱劝电路实现多种气体浓度的产时检测。为保证测量精度,信号处理采用相敏以及测量信号与参考信号比值技术。对甲烷和乙炔气体浓度的检测实验表明,系统具有一定的检测灵敏度和精度。仪器和系统不驻适于甲烷和乙炔气体浓度的检测,稍加改变结构参数,也可测量其它气体的浓度。     

双波长光纤温度传感器的研究

提出了一种满足电力系统高压电器设备在线温度检测需要的双波长光纤温度测量系统。系统以半导体材料的光谱吸收特性作为测温原理，采用光纤和无源器件感受和传递温度信号，具有良好的绝缘性和抗电磁干扰的能力。论述了运用改进双波长补偿方法来全面克服系统中存在的光路扰动、解决光纤温度传感器工作不稳定问题、提高系统的测量精度和稳定性的原理。给出了双波长光纤温度测量系统的实验结果，证明了理论研究的正确性。     

一种新型智能数字式风速仪

本文介绍了一种用毕托管测量风洞流速的新型智能数字式风速仪。详述了软件及硬件电路的选择,给出了系统的精度分析,表明可通过改进压力传感器明显改善系统精度。     

基于虚拟仪器的相位差测量研究

针对相位差检测的过零法和相关分析法,阐述了算法的检测原理,讨论了影响相位差检测精度和快速性的因素.提出了改善精度的技术措施和原则.其中过零点判定为关键技术,当用于信号幅值较大场合时应尽量提高信号采样频率.基于数据采集硬件设备和虚拟仪器软件平台,通过对信号的滤波和去噪处理,实现了相位差的高精度快速测量.相位差检测实验结果表明,提出的方法能快速准确地实现相位差的检测.     

基于DSP的伺服控制系统在非球面检测平台上的研究

根据高精度非球面表面检测的要求,提出一种用于微纳精度测量的非球面检测平台伺服控制系统.系统基于高性能数字信号处理器(以下简称DSP)芯片控制技术,采用德州仪器(Ti)公司的TMS320F2812运动控制开发板对三轴伺服电机进行实时控制.系统硬件上设计了DSP外围驱动电路,实现了对交流伺服系统的控制.反馈电路采用模块化设计,完成了对电机编码器和直线光栅尺输出信号的采集.在Windows操作系统下,用CCS2.0开发工具完成了DSP芯片软件上编程,包括数字比例-积分-微分(以下简称PID)算法,数字测速M/T法等,简化了外围硬件设计.系统具有完整的DSP芯片的运动函数编程以及硬件模块的扩展功能.最后通过实验在双轴工作平台上进行定位分析和稳定性仿真,系统达到较高的位置控制.     

弹载软件系统测试平台设计方案

软件系统测试在整个弹载软件开发过程中,位于软件设计、编码之后,是不可缺少的验证手段.软件系统测试平台的目的是为快速构造满足功能和性能要求的软、硬件提供环境支撑.根据需求,对软件系统测试平台的建立进行了有效的探索,提出了完整的弹载软件系统测试平台设计方案.系统测试平台设计方案组件化程度高、可扩展能力强,支持仿真模型、故障脚本、试验设计等开发组件,具有高效、可复用性好的特点;采用实时通讯机制和实时脚本等技术的有效结合,合理地利用系统的资源,有效保证了系统良好的实时性和灵活性.     

光测实验平台的控制驱动系统

介绍了一种基于８０Ｃ３１ 微控制器的光测实验平台控制和ＰＺＴ器件高压驱动的组合系统．此系统可以通过串口通讯与一台ＰＣ机一起构成一个灵活的两级控制系统，实现光测实验中的多维移动平台定位、光路调节、ＰＺＴ器件驱动和图象采集分析等功能的自动一体化．首先介绍了系统的硬件结构和软件功能，阐述了两级控制的框架设计思想，然后详细分析了系统的模块化、对象化设计的特点，最后给出了系统精度的定量描述．     

电机光纤温度检测系统硬件电路设计

利用半导体吸收光谱随温度变化的特性,通过对透射光强信号的检测,提出了一种用于电机保护装置的光电温度检测法,通过光纤的信号传输作用实现了测量现场和二次仪表的隔离;并重点设计了用半导体吸收式光纤传感器检测电机轴承热点温度的硬件电路,阐述和分析了检测系统的原理、组成及性能。理论和实验表明,该系统精度高、抗干扰能力强、测量范围宽,精确度和稳定性均可满足实际要求。该系统稍加改进对其他强电磁干扰以及易燃易爆场合、狭小空间等特殊工况下的温度检测也有一定的实用性。     

D-dot场式电压传感器试验系统

传统电压互感器通过铁芯传递能量进行测量,由于铁芯的磁化饱和作用,导致响应频带窄,易产生铁磁谐振过电压。提出一种应用于电压测量的D-dot传感器,介绍其工作原理,并设计出新型电压传感器试验系统。D-dot传感器是一种非接触式测量的电场耦合传感器,其输出信号经过信号处理后,结合WiFi无线网络,与地面采集端组成试验系统。采集端采用LabVIEW技术实现信号的接收、数据处理与分析等功能。最后搭建了试验平台,测试了线电压为10kV电压等级下电压传感器的整个试验系统的性能,试验结果表明:该电压传感器实时性好,精度高,响应速度快,试验系统稳定可靠。     

嵌入式Linux系统的技术实现

随着嵌入式应用领域的蓬勃、快速的扩展,它对嵌入式操作系统也提出了更严格的要求,Linux操作系统由于其源代码开放、支持多种硬件平台、应用程序丰富等优点而受到广泛的关注,把它引入到嵌入式领域或者说嵌入式化是当前嵌入式操作系统研究的热点,本文分析了嵌入式Linux系统的特点和技术实现。     

利用多台GPS测量运载平台三维姿态的方法研究

传统的光学测量目标姿态的方法,易受到摄影距离的限制和环境条件的影响,应用局限性较大。基于高精度GPS测量系统的优点,研究在运载平台上安装三台GPS接收机确定目标三维姿态的方法,并给出精度估计方法。目标姿态测量在外测事后数据处理中有重要的实际应用价值,为目标测量的跟踪部位不一致的修正提供了支持。     

采用二维频域光学相干层析的透镜曲率半径测量

利用自研发的二维频域光学相干层析系统,测量透镜的曲率半径及焦距.为了提高透镜曲率的测量精度,采用频谱校正技术校正快速傅里叶变换产生能量泄漏而造成的误差.试验结果表明:研发的二维频域光学相干层析系统具有非接触式无损伤的特点,可以一次采集成像获取透镜的曲率半径和焦距,不需任何机械扫描运动就能获取透镜的曲率轮廓,且测量结果精确.     

基于窄带物联网的电缆接头温度监测系统

为及时准确地监测电缆接头实时温度,设计了一种基于窄带物联网(narrow band internet of things, NB-IoT)技术的电缆接头温度在线监测系统。系统结合嵌入式系统、NB-IoT通信和云平台技术。终端装置采用STM32单片机及传感器实时采集温度数据,通过硬件选型、电源管理电路设计及合理调整监测频率保证装置低功耗性能,并通过NB-IoT组网实现温度数据远程传输。系统后台监控中心部署于OneNET云平台,云端存储监测数据,通过个人电脑(personal computer, PC)或移动端发送超文本传输协议(hyper text transfer protocol, HTTP)请求的方式对云平台数据进行订阅,实时观测电缆接头温度状态。此外,为减小测量误差,采用SSA-BP神经网络模型对采集数据进行校正,达到高精度测量的目的。测试结果表明,该系统工作稳定可靠,具有功耗低、测量精度高的优点,能够实现电缆接头温度的实时监测。