光纤耦合效率与接收光强计算研究

由于用近似方法计算出的光纤耦合效率和接收光功率与实验测量之间存在差异,有必要探讨更准确的计算方法以满足应用的需要。通过对径向变量的积分,导出了在高斯光强分布下对接收光纤端面进行面积分计算的一元积分式,从而可以快速准确地对光纤的耦合效率和接收光功率进行数值计算。对62.5/125多模光纤的耦合效率和接收光功率进行的数值计算和实验测量说明,光纤的耦合效率只有用准确的数值计算才能给出与实际相符合的计算结果。使用芯径较大的接收光纤测量出射光束的近场光强分布时,光纤接收光强分布较光束的光强分布有较大的展宽,其相对误差甚至可达60%。     

单目立体视觉传感器的优化设计及精度分析

设计采用一台CCD摄像机和两组对称反射镜组合实现双目视觉功能的单目立体视觉传感器系统,建立了透视成像数学模型,详细分析了传感器的几何结构参数,例如组内两个反射镜之间的夹角、两组反射镜之间的夹角、反射镜间的距离、反射镜与摄像机的距离等对系统性能的影响并进行了精度计算,为立体视觉传感器的优化设计提供了理论依据.传感器结构紧凑、调节方便,适合近距离高精度测量,目前已成功地应用于正在开发的气液两相三维PIV测量系统中.     

一种快速亚像素边缘检测方法研究

提出了一种新的亚像素边缘检测方法。此种方法先经过传统模板算子确定边缘的大致位置，然后用曲线拟合方法求出边缘的精确位置，经过粗、精两次定位，在不牺牲速度的情况下，就可获得亚像素级的定位精度。由于B－样条函数所具有的优越性能，该方法采用它作拟合函数。     

基于CORDIC算法的光相位检测及FPGA实现

基于交流相位跟踪零差补偿技术,采用CORDIC算法检测光相位变化,并在FPGA中设计了CORDIC算法实现的流水线结构,实现了对光相位变化的实时检测。同时,通过查找表和抛物线插值校正算法解决了CORDIC算法在运算中存在的"死区"问题,实现了光相位变化的高精度检测。实验表明,光相位的误差精度达到10-4。此方法具有实时性强和精度高的优点,适合大量数据的高速处理。     

拖曳线列阵声呐数据录取系统的设计与实现

为了满足拖曳线列阵声呐系统数据传输实时性高、数据量大的要求, 设计了一种基于PCI总线的数据录取系统。硬件方面, 系统采用PCI9054高效率DMA传输技术与外扩大容量FIFO相结合的方案, 实现了高速、连续的声呐数据传输; 软件方面, 系统结合基于双层乒乓结构的内存映射文件和多线程技术实现了数据的实时存储、处理及显示。模拟及现场实验结果表明, 该录取系统能稳定、可靠地实现声呐数据的实时存储、波形回显等功能, 能满足大规模声呐系统数据录取的要求。     

变面积电涡流传感器带冠叶片振动测量

为实现对各种带冠叶片的振动的非接触式测量,提出一种基于变面积型电涡流传感器的带冠叶片振动测量技术。当转子叶片进行高速旋转时,叶片扫过电涡流传感器,会使感应面积发生变化,后接高速数据采集分析处理系统,将面积变化信号进行处理,从而获得带冠叶片振动参数。在某型汽轮机末级带冠叶片上进行振动试验,试验结果表明变面积型电涡流传感器测振技术可以在转子高速旋转的情况下,准确测量带冠叶片振动情况,得到振动的幅值和频率,可以应用在实际带冠叶片的振动测量中,为转子叶片健康状况评估提供依据。     

基于光纤技术的叶尖定时传感器的设计

叶片振动测量对航空发动机、电站涡轮机及各种压气机的强度设计和研究及安全监测非常重要。光纤传感器的出现 ,克服了传统传感器的缺陷 ,为实时精确测量高速旋转叶片振动提供了可靠的保证。描述了基于光纤传感技术的叶尖定时传感器的设计及其性能。     

基于CPLD芯片的光栅信号细分模块的设计

针对光栅位移传感器信号设计了一种全新的硬件细分模块,在模拟细分基础上由一片CPLD芯片实现二次细分、辨向、计数、锁存和接口设计,可与计算机之间基于增强并行口EPP协议进行在线数据传输,该设计已经应用于大量程光纤绝对测距系统中.     

基于EPM7128的光栅位移传感器信号细分电路模块的设计

针对光栅位移传感器输出信号设计了一种通用可行的细分模块，将电阻链细分和逻辑电路细分结合，由一片CPLD芯片EPM7128实现二次细分、辨向、计数、锁存和接口设计，CPLD与计算机之间的数据传输基于增强并行口(EPP)协议，能够实现在线数据采集。在大量程光纤绝对测距系统中应用表明：该设计可完全满足精度要求。     

反射式光纤在高速旋转叶片振动测量中的应用

采用基于反射式光纤工作原理的新型光纤束式叶尖定时传感器,研制了涡轮机高速旋转叶片振动监测系统,能够高效地收集叶尖定时信号,配合后续的光电转换、数据采集和数据分析,实现了高速旋转叶片的实时振动检测.在现场高速模拟转子的实时监测实验中,该系统的工作性能良好,得到的结果与同时进行监测的应变片实验结果基本一致,分析的异步振动阶次和频率也基本符合,为发动机的在线监测奠定了基础.