红外测距系统

本发明系关于红外测距系统。具体地说,它是关于用红外光学装置探测热辐射和确定由红外线辐射源到光学装置间的距离的系统。 测距系统,就已知的技术而言,主要是通过无线电通信或雷达方式将无线电信号从一点发射到目标点,目标将该信号发射到发射点的接收装置中,信号传播时间可以被测出,从而根据这一信息可以确定目标的距离。     

对一款全自动智能新型风扇的研究

该设计为一种全自动智能新型风扇,通过热释电红外传感器,亦称为热红外传感器,是一种能检测人体发射的红外线的新型高灵敏度红外探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。将输出的电压信号加以放大,便可驱动风扇电源开关控制系统,而且风扇具有灵敏的温度感测和显示功能,当它打开关闭风扇开关时,系统单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。     

机载远程红外双站测距研究

介绍了红外双站测距的原理,分析了机载远程红外双站测距误差的影响因素并分别推导出各影响因素引起的部分误差公式,通过仿真实验进行了验证。实验结果表明,红外系统的测角误差和距离基线误差越大,测距误差越大;在测量精度和目标距离一定的条件下,由测角误差引起的测距误差与目标的方位角和俯仰角有关,由距离基线误差引起的测距误差与角度无关。     

基于小波变换的提升机激光位置跟踪系统的信号处理

提升机位置跟踪系统可用工作在红外波段的激光,测量″调制光波″往返于被测距离上相位差的方法来测定距离.由于信号中含有噪声,因此通过小波变换来实现提升机测距信号的信号处理,利用信号和噪声在不同尺度的小波变换下呈现特性相反,采用阈值方法消除噪声,重构真实信号.该系统能极其准确地显示提升机的实际位置,提高了距离测量的精度.通过MATLAB软件进行仿真,实现了激光位置跟踪信号的数据处理,以及对提升机位置和速度的数字化控制.     

一种简易红外通信装置的设计与实现

设计了一种简易数字控制红外通信装置,系统硬件部分由红外发射电路、红外接收电路和中转电路三部分组成。系统以STM32F051C4为控制核心,以红外线为载体,采用PWM调制技术、曼彻斯特编码方式,实现了语音和温度信号的实时传输。在保证系统稳定性的同时,通过采用低功耗器件、有效控制发射脉冲占空比等措施,提高中转节点的效率。系统完成硬件电路和软件程序后,经过实验测试,在输入800Hz的正弦信号,接收装置的输出电压有效值不低于0.4V时,红外光发射电路与红外光接收电路之间的传输距离最大为4m;在减小发射端输入信号的幅度至0V时,接收装置输出的噪声电压小于40mV;电路最大供电电流不超过20mA。     

红外测距仪的原理及其应用

1.应用 按载波的不同,电磁波测距仪分为光电测距仪和微波测距仪;在光电测距仪中,又按光源的不同,分为激光测距仪和红外测距仪。光电测距仪是以光波运载测距信号测量两点间距离的一种测距方法。与传统的用钢尺测量距离的方法相比较,光电测距具有精度高、灵活机动、作业迅速及受地形影响小等特点。光电测距技术自上世纪60年     

机器人避障红外测距传感器性能分析

本文对红外测距传感器的静态和动态性能进行实验测定,在静态环境中应用硬件和软件滤波对测量电压信号进行处理,验证滤波方法有效性,由最小二乘法拟合传感器数学模型;在动态环境下对平面障碍物进行动态性能监测及对阶梯状障碍物进行测距.实验结果证实本方法不仅能拟合传感器的距离测量模型,而且对障碍物具有良好的识别能力及在慢速时能识别阶梯状障碍物.     

室内高速激光三角测距技术的设计与实现

为了实现室内大范围环境激光测距,采用三角测距原理设计了一套高速激光测距系统。该系统采用高分辨率线性CCD传感器采集环境信息并输出二值化信号,由32位单片机对二值化信号进行处理,利用分段拟合法得到的距离解算算法对二值化信号进行解算,从而得到激光光斑与测距模块镜头中心的距离;最后进行了实验验证。结果表明,测距仪具有714Hz的测量频率,最大测量距离为6311mm,最小测量距离为48mm,平均误差为2.8mm,最大测量误差为11mm。该测距系统可满足室内大范围环境测量的要求。     

用音频信号实现无线传感器网络节点间距测量

介绍了一种利用音频信号实现节点间距自主测量的无线传感器网络节点。节点硬件系统包括dsPIC6014A微控制器,512KB的SRAM,2.4G波段的RF收发模块、音频收发模块及电源管理模块等。节点通过测量RF同步信号与音频信号的时间差来测量节点间的间隔距离。与国内外的研究相比,节点可以自主完成测距信号的采集、存储和数据分析、计算工作。节点通过采用多次测量数据累加平均及IIR数字滤波技术提高了测距信号的信噪比,利用幅度分析实现了测距信号的到达时刻判别。测试数据表明,该节点最远测距距离可达30m,误差小于3%。     

红外线测距系统的建立及其在汽车防撞系统中的应用

采用一种新的测距原理,结合单片机,建立红外线测距系统。根据该系统设计、研制的汽车红外防撞系统,具有自动检测并跟踪显示车与障碍物的距离;当达到设置的安全极限距离时,能发出声音报警;若结合自动刹车装置,还具有自动刹车减速的功能。且该系统成本低,精确度较高,具有广阔的市场。     

基于双T选频网络的电脑鼠红外检测系统

本文以IEEE国际标准电脑鼠走迷宫竞赛为背景,针对目前红外检测系统多采用一体式红外接收传感器,只能判断有无障碍物、而无法进行测距,设计出基于双T选频网络的电脑鼠红外检测系统。该系统在Multisim仿真基础上,搭建硬件电路调试与测试,确定出选频网络的RC参数,采用PWM调制等措施减小外界干扰,根据接收传感器信号的强弱来...     

A low-cost fiber-optic strain gage system for biologicalapplications

A new low-cost strain measurement system has been developed for the mechanical testing of biological soft tissues. The technique creates four spots of light on a tissue sample surface by piercing the tissue sample with two pairs of small light-conducting optical fibers (one pair for each axis of a biaxial stretch), terminated by high intensity infrared emitters. A large-area photodiode, located below the tissue sample, detects the light emitted from the two pairs of light-spots. Analog and digital circuitry analyze the current signal from the photodiode to determine the position of a light-spot in real time. Each infrared emitter is sequentially cycled "on" at a rate of 3 kHz and the resulting photodiode current signal, after being converted to a voltage signal, is held by an integrated circuit sample and hold amplifier. Analog differencing of pairs of light-spot voltage signals provides a final output proportional to the separation between coaxial light-spots.     

飞行器尾焰红外辐射及其被动测距

旨在研究利用飞行器的尾焰辐射对飞行器进行被动测距。导弹和飞机发动机的排气系统是飞机在3~5 m波段的主要红外辐射源。建模计算了矩形喷管尾焰红外辐射特性,计算结果表明,不管观察方向如何,尾焰红外辐射强度色比是相同的。当辐射强度色比在大气中传输时,因为吸收和散射而被衰减,不同波长上红外辐射衰减幅度不同,辐射强度色比随着传输距离的改变而发生变化,色比包含了目标的距离信息。推导了目标尾焰色比与尾焰温度、辐射传输距离、大气消光系数之间的关系。计算了尾焰色比与尾焰温度的关系,推导出了红外三色比距离方程组,选取4.5、4.6、4.7 m三个波长对三色被动测距进行了研究。利用测距方程组画出了测距图。结果表明,利用该方法可对尾焰进行三色测距。     

视场超出目标的红外测温误差修正方法研究

为解决红外测温系统超出有效测温距离导致的测温精度下降问题,从红外热辐射理论出发,提出了一种视场超出目标辐射表面积的红外测温系统误差修正方法。通过计算全视场范围内的辐射照度,获得了对应的红外测温系统电压响应值。依据电压响应值与温度之间的关系,并充分考虑物体表面形貌特征,去除全视场范围内背景温度的影响,得到目标体的表面真实温度值。相对于以往的修正方法,该方法能很好地修正有效测温距离外的物体表面温度,结果与被测物体实际温度更为相近。因此,该方法极大地增强了红外测温系统的工业现场适用性。     

基于相关滤波技术的红外SO2传感器信号处理电路设计

为了提高二氧化硫浓度测量系统的检测灵敏度,基于微弱信号检测特点,结合相关滤波技术和红外吸收原理,设计了以相关检测技术为核心的微弱信号数据处理电路,提高了系统的检测灵敏度,电路结构可靠、简单、实用。在实验室条件下,对该系统进行了二氧化硫浓度的性能测试,并对实验数据进行了有效的分析和拟合处理,给出了二氧化硫浓度与电压的关系式。     

激光偏振技术压缩激光雷达信号动态范围

为了解决激光雷达信号的大动态范围引起远距离弱信号的失真问题,采用通过压缩信号的动态范围的方法,设计了一个利用电压调制系统透过率进而压缩激光雷达信号动态范围的方案。计算表明,系统最小透过率为4.05×10-5,可以压缩信号的动态范围达到4个数量级。利用激光雷达后向散射信号的两个方向偏振光,避免了时控光衰减器只透过一个方向偏振光的弊端。研究结果为压缩激光雷达信号动态范围提供了有价值的新方法。     

一种基于红外传感器的无人机姿态测量方法

针对红外温度传感器能灵敏感应天空地面热辐射的特点,提出了一种基于红外传感器测量无人机姿态信息的方法,相比传统姿态测量传感器,红外传感器具有体积小、重量轻、无漂移、成本低等优点;针对该方法介绍了由三对正交安装的红外传感器测量姿态角的基本原理及能获得更好视场角的45°安装方式;并通过场地实验获得了红外传感器的对地倾角和输出电压的函数关系;通过推理得到无人机姿态测量算法,实现了根据红外传感器的差动输出信号计算无人机的姿态角;同时对太阳的干扰问题作了适当的研究;为了验证算法的可靠性,进行了机载飞行实验。实验结果表明,该方法可以有效的测量无人机的姿态角。     

液晶可变相位延迟器的相位延迟特性

为了快速准确地获取液晶可变相位延迟器(liquid crystal variable retarder,LCVR)在不同波长时的相位延迟特性,根据LCVR双折射效应、透射光光强的斯托克斯矢量与相位延迟关系,采用光强法测量LCVR相位延迟特性,即将LCVR相位延迟特性的测量转换为对透射光光强与LCVR驱动电压的测量。设计了基于托克斯矢量与穆勒矩阵的LCVR相位延迟特性测量系统,该系统能实时、准确地自动测量LCVR相位延迟特性。而且,利用Labview软件平台实现了系统控制、数据处理、界面显示和报表生成功能的一体化,采用最小二乘法对相位延迟特性曲线进行拟合。实验结果表明:该系统测量误差小于1%,能够准确地测量LCVR的相位延迟特性,符合科研与工业领域的需求,因此具有广泛应用前景。     

基于ICCD的高压电晕放电紫外光谱检测

对高压电器局部自持放电的光强谱系的强度分布进行了分析,建立了高压电晕放电紫外光谱特征谱线下光强与探测距离的关系,并采用紫外光谱功率法对高压电气设备的电晕放电进行了实验研究。实验系统包括针极放电装置及ICCD探测器,通过光纤传输对日盲区紫外光谱进行探测。试验中调整光纤探头位置,分别改变光纤探头垂直距离和光纤探头距中心点左右偏移距离,采集相应的紫外光谱,并对波长为262.773 nm、265.456 nm 和274.435 nm处的光谱强度与偏移位置之间的关系进行数据拟合,拟合后的指数函数形式与理论分析相吻合。对采集的紫外光谱数据采用Burg递推算法进行功率谱估计,发现大约350 Hz的功率谱密度可作为特征参量,表明了对电晕放电点识别的可行性。     

基于偏振紫外光单次散射的非视距目标定位方法研究

本文从紫外光通信技术的发展趋势及研究背景出发 ,针对特定环境下实现目标定位的 应用需求,结合偏振光的振动特性,提出了基于偏振紫外光单次散射实现非视距目标定 位的方法。首先,基于紫外光大气散射传输特性,建立了偏振紫外光非视距单次散射模型, 利用矩阵光学的方法推导了紫外光偏振散射传输特性;建立了接收光强与方位角及收发距离 之间的关系。其次,利用Matlab软件仿真并分析了收发仰角及视场角对接收光强及方位角测 量范围的影响,选取了合适的收发仰角及视场角。根据接收信号光强随方位角的变化获得目 标方位角,并通过解算得出收发距离,理论上验证了系统可行性,并对各误差影响进行了仿 真分析,在距离500 m,收发仰角偏离(预设值25°)3°时,距离测量误差为25.3 m。噪声对光 强的影响导致方位角判定误差对测距误差的影响较小,但方位角判定误差为3°时,会引起 距 离500 m时真实位置横向偏离误差26.2 m。本 文研究结果为拓展紫外光通信系统的功能及实 际应用提供了理论基础,有一定的指导意义。