单目视觉测量系统中目标位姿对图像点灵敏度影响的研究

通过研究单目视觉测量系统中不同位姿物体姿态测量的灵敏度,找到对图像点灵敏度影响的因素和各自占有比例。给出了灵敏度分析的理论模型,通过设计影响图像点灵敏度相关因素的数值分析实验,得出图像点灵敏度与靶板倾角及物距成反比,最大数值灵敏度最大值对应的处的靶面目标姿态,始终位于相机主方向光轴方向上。     

微波传感阵列差值测量特性的研究

传统的微波阵列成像系统采用直接测量接收天线信号的方式,其测量数据动态范围广,参数灵敏度差异大,信噪比特性较差,这些不足限制了成像质量的进一步提高.针对这一问题,提出了一种测量天线对信号差值的测量模式.文中对16天线传感阵列的差值测量模式进行了理论分析和基于有限元方法的仿真实验.分析和实验结果表明,差值测量模式可显著提高测量数据的幅度值,改善数据的信噪比特性,同时还能够均衡参数灵敏度差异,减小测量数据动态范围,降低对数据采集系统精度的要求,提高微波阵列成像系统性能.     

低温超导全张量磁梯度测量系统研制与应用

首先介绍了低温超导全张量磁梯度测量系统的组成、仪器布局和硬件连接;然后分析了系统研制过程中各模块测试结果,包括测控系统噪声测试和SQUID灵敏度测试,指出组成系统的SQUID传感器的一致性至关重要;其次,详细阐述了系统地面静、动态实验,测试了系统动态范围、测量精度和稳定性,系统静态实验磁梯度测量精度均优于±30 pT/m;最后,在江苏丹阳进行了野外飞行试验,根据DZ/T 0142—2010航空磁测技术规范,测量结果表明各张量分量重复线内符合精度优于±25 pT/m,每条测线动态测量灵敏度均值均优于±30 pT/m。此套系统以达到工程样机水平,大大提高了低温超导全张量测量系统的实用化程度,为我国在低温超导航磁测量领域接下来的研究工作打下了坚实的基础。     

彩色显像管色纯自动测量系统

本文介绍一套彩色显像管色纯自动测量系统,通过分析辉度采样灵敏度,提出了线性区采样、二分法测量的算法。本系统由计算机作为控制核心,通过ＤＰＭＩ实现了Ｗｉｎｄｏｗｓ下的实时测量,作为一套自动测量系统,可极大提高彩色显像管色纯测量的效率。     

基于同步检波的单通道磁感应成像技术研究

磁感应成像在医学领域的应用,由于生物组织的电导率非常小,需要一种测量相位精度高的系统才能满足应用需要。描述了一种基于同步检波的单通道磁感应测量系统,来测量微小相位变化。系统使用模拟开关代替模拟乘法电路,减少直流漂移,增加电路的动态范围。电路中引入了模拟的相移电路,使参考信号和与检测信号相位正交,提高相位测量的灵敏度。研究了单通道系统的稳定度和灵敏度,通过实测电路,该测量系统在1 min内的相位漂移0.001 5°,在1 h内的相位漂移0.006°;并给出电导率变化相应相位变化关系。     

基于非晶态合金的汽车发动机转速测量系统研究

设计了一种基于非晶态合金的汽车发动机转速测量系统.介绍了汽车发动机转速传感器的结构和工作原理,测量系统的硬件电路和软件程序设计.该系统具有灵敏度高,结构简单,成本低等特点.     

压缩传感用于极弱光计数成像

为解决灵敏度达到单光子水平的面阵探测器件其单位像素上灵敏度有限和测量数多等问题,研制了具有极高灵敏度的成像系统来实现欠采样的极弱光成像探测。该成像系统基于光子计数成像技术和压缩感知理论,利用数字微镜器件(DMD)完成随机空间光调制,通过单光子点探测器收集光子,以计数形式记录下光强值。然后,利用算法重建出极弱光照明下的图像。文中设计了相关实验,研究了测量数、光强极弱程度和测量时间对成像质量的影响。最后,引入了图像质量评价标准和系统信噪比,分析对比了实验数据。结果表明,当测量数高于信号总维度的19.5%时,系统能完美成像,信噪比可低至2.843 8dB,DMD单位像素上的平均光子数可低于1.106count/s,成像的关键在于信号的波动大于噪声的波动。该成像系统基本满足了极弱光成像探测在光强、灵敏度和采样数等方面的要求。     

基于BSO晶体反射式全息光栅的振动测量系统

以光折变晶体硅酸铋(BSO)为记录介质,构建了基于反射式全息光栅零差干涉振动测量系统。系统中的参考光与被振动信号调制的信号光以反射式记录全息的方式射入BSO晶体,在晶体内干涉形成反射式动态全息并实时衍射,通过对信号光的透射光和参考光的衍射光所形成的干涉信号进行解调即可得到所测的振动信号。研究了两入射光束夹角、光强比、晶体晶向等测量条件对系统测量灵敏度的影响,分析了耦合增益与测量灵敏度的关系。结果表明,以压电陶瓷(PZT)为被测对象时,系统最高可探测到频率为360kHz的振动信号。分析显示:由于反射式全息降低了布拉格光栅的空间周期,提高了入射晶体的信号光和参考光的耦合效率,故其测量灵敏度高于透射式全息光栅振动测量系统。     

高压法微小电容检测

微小电容测量电路广泛应用于各种工业过程中,尤其是在用于电容层析成像系统中.大多数的微小电容测量电路采用了基于交流电流测量或直流充放电方法.这些方法的共同优点是具有较高的灵敏度和抗杂散电容能力.而且其交流激励电压或直流充放电电压一般在20 V以下.为进一步提高微小电容测量的灵敏度和分辨力,本文提出了一种高压交流激励方式电路,该电路将交流激励电压提高到几百至上千伏.实验表明该方法大大提高了微小电容测量的灵敏度和分辨力,同时具有良好的稳定性和线性度.     

基于光纤耦合的激光引信测试设备

为实现激光引信发射光功率和灵敏度的准确测量,将光纤耦合技术应用到激光引信测试设备的研制中,开展了激光引信原理和激光耦合光纤特性的分析,提出了一种基于光纤耦合半实物仿真的设计方案。采用带调整机构的激光耦合光纤装置设计,提高了光纤的耦合效率;采用基于衰减片组合的光学衰减机构设计和基于分光棱镜的光学系统设计,实现了激光引信回波的实时调整和准确测量;采用基于总线的实时测控系统设计和LabVIEW模块化软件设计,实现了良好的人机交互界面,最后用测量系统分析法对测量设备的精度、重现性和一致性进行了评估分析。研究结果表明,该系统能够准确测量激光引信的光功率和灵敏度,且测量精度和测量误差均满足要求。     

车辆避撞超声预警控制器的设计

介绍一种基于超声波测距的车辆避撞预警控制系统。采用AT89S51控制,系统由超声波发射电路、超声波接收与信号处理电路、显示电路、报警电路、温度检测与补偿电路等组成。利用该系统可以准确及时地测出车的前后距离,以提醒驾驶员及时地采取避撞措施,从而减少交通事故的发生。     

永磁同步电机交流伺服系统检测电路

交流伺服系统检测电路由电流、电压、转速及位置检测电路组成.讨论了伺服电机的直流母线电压、电机定子相电流及转速与位置信号的检测电路.从检测电路获取的电流、电压、转速及位置信号为系统的控制提供依据,从而使系统能够获得好的性能,为进一步发展研究提供了依据.     

光学成像遥感器调焦控制电路仿真测试

提出了一种利用数据采集卡和计算机仿真技术检测和监控光学遥感器调焦控制电路的方法。通过对调焦控制电路的理论分析和实际测量,以数理逻辑、信息技术和系统技术为基础,构造了频率检测、电压检测、编码器反馈的仿真测试数学模型。应用计算机高速信息采集和智能控制技术,设计了调焦控制电路的仿真及测试系统,并进行了实验研究。实验结果表明,该系统能够准确测量工作频率在1.2 kHz以内,控制电压＜40 V的调焦控制电路,完全满足对光学成像遥感器调焦控制电路的仿真及检测要求,并可长时间、方便、高效地监控调焦控制电路的工作运行情况。     

微位移测试系统设计

采用了在压电陶瓷基体上直接粘贴电阻应变片组成电桥测量压电陶瓷微位移的方法。以微控制器AT89C52为核心设计了微位移测试系统。文中详细介绍了放大、滤波等信号调理电路，A／D转换电路，D／A转换电路，LED显示电路和看门狗及其电源监控电路等。该系统已经过调试运行，实验证明了用该方法测量压电陶瓷微位移的方法是可行的。     

基于USB和DSP的高速凸轮机构信号采集系统

针对高速凸轮机构原有信号采集系统的缺陷,设计了基于USB2.0和DSP的高速信号采集系统,该系统的硬件电路包括模拟信号调理电路、光电码盘计数电路、信号处理电路和USB接口电路.信号处理模块选用32位浮点型DSPTMS320F28335作为核心器件对信号进行处理,通过使用SPI总线将处理后的数据传输到USB2.0接口模块.USB2.0接口模块的主要器件是FPGA和CY7C68013,FPGA将接收的数据转换为可被USB接口芯片CY7C68013传输的格式,传输到PC机进行显示、存储等.信号采集系统的软件部分包括上位机应用程序、USB通信程序和数字信号处理器程序,通过硬件电路和软件的有机结合实现凸轮机构高速信号的采集.     

铁电材料测试系统用电压自动衰减电路

针对铁电材料测试系统中不同测试信号电压的差别，设计了电压自动衰减电路。重点介绍了自动量程转换电路、峰值AC／DC转换电路、继电器驱动电路和衰减电路的设计。利用配有电压自动衰减电路的铁电材料测试系统测量了PZT铁电体材料样品的电滞回线。测量结果表明，该设计解决了测试电压与采集卡量程的匹配问题，实现了铁电材料测试的自动化。     

基于虚拟仪器的雷达电路板自动测试系统

为了解决传统电路板测试系统的单一性和专用性缺点,满足不同电路板的自动测试需求,基于虚拟仪器技术和面向信号的自动测试技术,设计并实现了一种雷达电路板自动测试系统.该系统基于PXI总线技术构建通用的硬件测试框架,软件平台采用TPS开发和运行相分离的形式,实现了测试策略及测试流程的可视化编辑,以及测试诊断的自动化和测试报告的自动生成.     

循环负荷与选粉效率实验设计与研究

针对由球磨机和配套选粉机组成的典型闭路粉磨系统,分析了循环负荷与选粉效率对粉磨过程以及粉磨效果的影响。在理论分析的基础上,以水泥粉磨为对象,研究设计了一种分析和确定闭路粉磨系统最佳循环负荷与选粉效率的实验方法。通过模拟闭路粉磨系统的粉磨流程,探索典型闭路粉磨系统循环负荷与选粉效率的最佳工艺参数,并根据实验结果,提出了此类粉磨系统循环负荷与选粉效率的最佳取值范围。为此类球磨粉磨系统循环负荷与选粉效率的参数优化提供了实验方法与数据基础。     

MEMS器件与电路共同仿真原型系统

为了预测MEMS器件与电路组成的完整MEMS系统的行为,建立了一个支持MEMS器件与电路共同仿真的原型系统。首先,根据MEMS系统级仿真与模拟电路仿真的共同特性,提出了MEMS器件与电路共同仿真的原理和方法,并依托国产电路仿真平台Zeni VLG建立了共同仿真原型系统的框架结构;然后,分别根据修正节点分析方法和模拟电路行为级建模方法开发了该共同仿真原型系统所必需的两个参数化模型库。通过一个跷跷板式微加速度计分别与其开环电路和闭环带载波电路的共同仿真对原型系统和模型库进行了测试,与国外商业软件Saber对比,开环仿真结果相对误差为2.1%,表明提出的原型系统能够有效进行MEMS器件与电路共同仿真,并且具有较高的精度。     

基于多传感器和4G通信的真空断路器监测系统设计

为了实现对真空断路器由人工定期检修到实时状态检修的转变,文中设计了一种真空断路器监测系统。系统以STM32F103为微处理器,搭载位移传感器、加速度传感器、霍尔电流传感器和压力传感器,对真空断路器触头位移量、机械振动量、线圈电流量及触头接触压力量进行实时监测。采用EC20作为4G通信模块,将实时数据传输给上位机,实现人机交互。诊断系统根据特征波形进行故障分析,最终判断故障原因。实验结果表明,系统可以对真空断路器进行实时监测和故障诊断,确保断路器发生故障时能够及时维修。