航天器6维微振动力测试系统的设计与试验

为了测试不同状态下航天器各活动部件在低频及超低频区的6维微振动表现,设计了一种以压电传感器为核心的6维微振动力测试系统.通过标定及对软件的设计实现了传感器信号在空间上的实时采集、分析及处理等功能,并最终得到空间6维力.介绍了该测试系统的工作原理和动态标定方法,对该测试台进行了仿真及测试试验.结果表明,固有频率的仿真与试验结果前5阶的相对误差在5%以内,1阶频率大于400 Hz;力及力矩分辨率分别可达到0.1 N及0.01 N·m(SNR大于10);在频域上0~400 Hz范围内,该测试系统各通道的相对误差在7%以内.     

人体脉搏检测的软件模块设计

通过HK-2000C集成化数字脉搏传感器结合虚拟仪器软件LabVIEW设计开发脉搏分析仪模块,构建出了虚拟人体脉搏采集系统,实现了虚拟仪器界面中脉搏信号的采集、存储、回放和处理,可应用于中医脉诊教学及实验.     

基于最小方差法的脉搏频率测量系统研究

系统以嵌入式芯片LPC2103为控制核心,采用红外脉搏传感器HKG-07A采集人体脉搏信号,将采集到的信号经过放大电路处理之后传输至嵌入式芯片,利用芯片内部的定时器计数短时间内脉搏跳动的次数,通过求最小方差的方法计算人体每分钟的脉搏频率,并将测量结果实时显示在数码管上。与传统脉诊方法相比,该方法实时性强,便于测试者使用。     

嵌入式压力传感器的偏置对脉搏信号的影响

结合脉象的临床意义,通过嵌入式压力传感器,采集人体桡动脉上35mm距离范围内共8个点的脉搏信号,提取各点脉搏信号的特征值.对各点的信号进行时频分析,了解各点采集信号的变异情况.对各点的特征参数进行对比分析,了解偏置状态下脉搏信号的变化规律.证明了嵌入服装中的压力传感器在偏置状态下,采集到的脉搏信号能一致反映穿着者的脉率,并能真实地反映桡动脉血管的波动情况.     

压阻式压力传感器信号的采集与处理研究

提出了一种基于压阻式压力传感器信号的采集与处理系统的设计方案,探讨了系统以AVR微处理器为核心可对传感器的输出信号进行采样并转化为字信号,阐述了系统的软件流程和Modbus通信协议。     

PVDF多点脉搏波计算机辅助测试系统研究

提出了一种新型压电薄膜（ＰＶＤＦ）多点脉搏波计算机辅助测试系统,它包括多点ＰＶＤＦ传感器、多点信号放大装置、以及数据采集系统。该系统可测量脉搏波在寸、关、尺三部的不同信息以及沿血管横截面方向脉搏波的变化,系统软件可全方位、多功能地显示各种脉图,实现多点动态实时测量,并能对脉图进行频谱分析和数字滤波。实验表明,本系统与中医脉诊相结合,将给中国传统医学的脉诊带来新的应用前景。     

基于蓝牙传输的脉搏信号检测系统的设计与实现

设计基于无线蓝牙传输的脉搏信号检测系统,系统包括PVDF脉搏传感器、信号调理电路、数据采集电路、蓝牙无线传输模块和上位机数据接收显示模块.实验结果表明,该系统能够对人体的脉搏信号进行实时采集,将数据通过蓝牙无线发送到由J2ME语言编程的手机中,接收到的脉搏信号可在手机上显示波形,并可进一步对信号进行处理,进而实现远程监护.     

脉搏及心率监护系统设计

设计一款脉搏及心率信号检测装置,实现日常生活以及作业环境下对脉搏信号的动态实时采集.系统以ATMEGA32单片机为核心控制芯片,由压电式脉搏传感器提取脉搏信号,经由电路放大、陷波和滤波后将信号送入单片机.单片机对脉搏信号进行AD转换,计算出脉搏速率,同时得到一般情况下的心率.当脉搏信号采集出现超差时,系统启动报警.该监护系统无创、简单、操作方式容易,能实现在家庭中的日常健康监测和监护.     

振动自感知刀具磨损无线监测

Zigbee无线技术监测切削刀具磨损的振动传感器系统,存在通信距离近、组网复杂等问题,故提出一种基于WiFi无线传感器网络采集振动信号的刀具磨损状态监测方法。首先,组建以ESP8266 WiFi开发板为核心、高精度振动传感器ADXL345为敏感元件的无线采集振动信号网络;然后,根据刀具整体形状,将振动传感器粘贴在刀具表面,并使用自感知刀具进行45钢棒料外圆切削实验无线采集振动信号,同时在相同的切削条件下采集振动信号与有线方式进行对比,验证该装置可行性;最后,将时域信号中部分统计量作为特征向量导入至支持向量机回归模型中进行训练,并获得刀具磨损预测模型。实验结果表明,自感知刀具无线采集信号的相对误差在3.61%以内,具有较好的可行性;支持向量机回归刀具磨损预测模型的分辨准确率达到94.38%,证明所设计的无线系统可以准确地监测刀具磨损。     

影响脉诊信息采集稳定性的关键问题研究

通过对脉诊信息采集探头结构的改进,使传感器与被检测者腕部能更好地维持位置的相对固定,同时选用阵列式触觉传感器可同时采集小面积下的多路压力信号,使采集脉象信息时与桡动脉的稳定接触更容易,定位更方便,提高了脉诊信号采集的稳定性与可靠性当腕关节有移动时,波形变化幅度小于5;为制定统一的脉诊信息采集标准,促进中医脉诊现代研究和可持续发展提供了新的思路。     

超宽带脉冲星信号采集与处理架构设计及功能验证

采用超宽带观测系统对于提升脉冲星到达时间精度具有显著效果,但超宽带接收系统所产生的超高速数据流对终端系统的实时传输、分发和处理形成了较大挑战.本文以QTT规划的S波段超宽带接收系统为对象,采用先进的射频信号直接采集和混合架构多功能天文计算模型设计了脉冲星信号采集与处理系统架构.采用一块RFSoC平台将宽带模拟信号分为2个模拟子带进行采集,然后信道化为多个数字子带并通过2个100 Gb网络端口分发至多个HPC处理节点进行实时处理,可实现3 GHz宽带信号的同步采集和多功能处理,系统架构简洁、可扩展性强.对射频信号分段采集、100 Gb网络多路分发、VDIF数据格式封装等功能进行了测试,并开展了单子带脉冲星观测实验.     

MCGS在执行系统回转精度动态检测中的应用

为了解决传统测控软件开发周期长、成本高、通用性差的问题,根据谐波分析原理,在执行系统回转精度在线动态检测系统中引入MCGS组态软件技术.采用ST-2型非接触电涡流位移振动传感器采集信号,采集板卡负责接收信号并输送到工控机,完成了径向跳动量、轴向窜动量和角度摆动量3个项目的测试.MATLAB仿真结果表明,基于MCGS组态软件开发的测试系统,完全能够满足高速运转的执行系统回转精度测试的要求.     

超声引线键合过程的信号采集与分析系统

根据超声引线键合实验平台结构,设计PZT(压电陶瓷)驱动信号传感电路,搭建键合力传感系统,集成多普勒振动测试系统,获得键合过程中的换能器驱动电压、电流、劈刀振动和键合压力信号.采用PCI6110数据采集卡,开发基于LabView8.2的采集软件,实现上述4路信号的同步采集、显示、频谱分析和保存.采用小波时频分析方法对电流信号进行分解,发掘电流信号中与键合质量相关联的一些特征.研究结果表明:信号采集系统能高速、同步采集键合过程中的多路信号;电流信号基频的频率、幅值及变化趋势都在一定程度上反映了键合质量;当电流信号频偏离正常值太大、均值太小和变化趋势异常时都表明键合失效.     

基于人脸视频信息的脉象分析

目的:尝试通过摄像头采集人脸视频信息,实现对脉象的分析.方法:在自然光照条件下通过普通摄像头采集人脸视频,根据光电容积脉搏波描记法(PPG),对人脸区域通过独立成分分析(ICA)以及RGB通道分离方法处理后,找到与人体脉搏波最为接近的一组分量作为PPG脉博波信号.结果:本实验方法与临床把脉有较高吻合度,准确率为83.8%.结论:通过对PPG脉搏波信号的进一步分析,提出了基于PPG脉搏波信号获取人体脉象信息的方法.     

基于DASP的泵站压力管道振动测试与分析

大型泵站的压力管道在运行中的振动问题比较普遍,高频大幅的管道振动会严重影响泵站提水系统的安全稳定运行,特殊的运行工况和管道内不稳定的水流流态是引起压力管道振动的主要原因,对压力管道的振动特性进行测试可以反演分析引起管道振动的机理并评价其运行的稳定性.文中采用DASP软件对大型泵站的压力管道振动特性进行测试,通过对代表性测点的信号采集和信号分析,可得到管道的原位振动特性图像.测试结果表明:将基于DASP的测试技术应用于泵站压力管道的振动测试,不仅能够获得管道振动的实时测试信号和振动特性图谱,还可获得振动机理分析所需的更高的测试精度和效率,在工程实践中具有较好的推广价值.     

低压舱专用人体呼吸流量测试系统研制

研制低压舱特殊气压条件下的人体呼吸体积流量测试设备。设计以气体质量流量传感器、气体压力传感器、温度传感器为核心的硬件,设计基于Lab VIEW平台的软件。进行了低压舱不同高度定标试验,进行低压舱不同高度验证试验。试验结果表明该设备在地面至6.9 km高度上正常运行,精度在±3%以内。低压舱专用人体呼吸体积流量测试系统能够在地面和低压舱不同模拟气压高度的低压变压环境中测量人体呼吸体积流量,能够满足低压舱高空试验的要求。     

桥梁动测传感器的应用研究

根据桥梁振动测试的需要,详细分析了动测传感器的一些性能参数及选择原则,选定高精度的低频压电式加速度传感器作为桥梁振动测试信号采集元件,并阐述了采集到的加速度信号的分析处理方法;通过算例,对实测的斜拉桥柔性钢索以及桥梁梁板振型等信号进行分析处理,充分验证了加速度传感器在桥梁动测中应用的可行性和可靠性.     

基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现

本数据采集系统是基于单片机AT89S52为控制核心的数据采集系统,该数据采集系统具有电路简单、功耗低、可靠性高等优点,能实现对多路模拟通道信号的数据采集与处理,并将采集的数据送LED显示器显示等功能.另外,该系统可作信号发生器使用产生频率为1kHz的方波测试信号.     

基于ARM的心音诊断播报仪设计

以德州仪器TM4C ARM微处理器为控制核心,运用传感器、A/D转换、滤波放大、ARM信号处理、语音输出等技术手段,设计了一个心音信号综合采集分析诊断系统。首先语音播报模块帮助用户操作,再采用传感器对人体的心音信号进行采集,经过信号预处理模块对信号进行滤波放大等处理,通过ARM将采集到的数据进行A/D转换、心音分离、初步诊断并用扬声器播报输出。结果表明,设计的系统能很好地去除心音噪声,并可分离出第一与第二心音,给出初步诊断结果,并可将测试结果传至社区医疗数据库,为远程医疗提供一个有益的尝试。     

基于数字图像处理技术的多点动态位移监测

为了解决传统位移测量难以找到参考点、动态采集数据量大和多路同步难以实现的困难,开发了基于数字图像处理技术的多点动态位移测量系统.采用基于区域生长的曲面拟合标定方法和窗口形心跟踪算法,确定物空间与像空间坐标系之间的对应关系,通过比较形心处像素变化得到位移.采用磁盘阵列和同步信号发生器保证海量数据处理和多路相机之间的同步.对振动台上的4层钢框架结构进行了动态位移监测,结果表明:系统可以实现多路动态二维位移的同步采集和处理,位移精度达到0.1mm,同步精度为10ms.