基于霍尔效应的土沉降监测方法及装置

针对我国目前土沉降监测的自动化程度及仪器可靠性低、监测数据不及时、测量精度不高等问题,提出了一种新型基于霍尔效应的科学监测方法;这种方法采用多个霍尔器件组成阵列,将沉降磁环分布在土中,土的沉降会带动沉降磁环的跟随沉降,于是便会引起霍尔器件周围磁场强度发生相应的变化;利用霍尔效应监测霍尔器件周围磁场强弱并转化为相应的电信号,采用RS485总线通讯方式将采集到的数据实时上传至实验主机,主机对实验数据进行科学建模处理找到沉降磁环沉降位移与电信号的关系,并设计监测管理平台以实现对土沉降实时在线监测;通过实验验证这种监测方法监测精度高最大误差在0.4 mm、稳定性好,可以对多点实时在线监测,从而实现对土沉降的智能化高精度监测;在设计中可结合当前远程传输控制技术实现数据远程共享,具有更加广泛的应用前景。     

一种小型在线非接触球面干涉仪系统设计

为了实现车间球面镜片的半径偏差的在线无损检测,基于激光检测技术,提出了一种无需精密导轨的小型球面干涉仪系统的设计方案,并对整个系统的检测原理进行了分析。通过Zemax软件模拟的分析验证,该系统不仅可以测出球面面形的像散偏差和局部偏差,而且还可以快速测出球面镜的半径偏差,其演算测得的曲率半径精度优于0.01%。与目前已有的球面干涉仪相比较,具有系统结构紧凑、无精密导轨、操作效率高和低成本的特点,特别适用于车间的在线非接触检测。     

基于485总线和虚拟仪器的智能农业监控系统设计

针对传统农业监控系统的不足,为了高效利用农业资源及实现智能农业,设计了一种基于485总线与LabVIEW的智能农业监控系统。选用Arduino控制器作为下位机,以PC机为上位机,两者通过RS-485总线实现通信。系统能够对农作物生长环境系统中的温湿度、光照强度、土壤水分、CO2浓度等参数进行监控;当监控参数超限时,能够自动控制相关设备进行自动调节,从而确保农作物处于适宜的生长环境。该系统具有性价比高、扩展性强等优点,具有一定的推广应用价值。     

一种霍尔效应测量磁场的设计方法

针对大学物理实验中＂霍尔效应法测量磁场＂项目只能测长直螺线管轴线上一维稳恒磁场分布的不足,提出一种设计方法,来测量任一未知稳恒磁场的二维分布,进而可扩展到测量三维分布。可使学生深刻全面理解霍尔效应测磁场的原理及磁场的性质,并可作为设计性实验项目在大学物理实验课中开出,培养学生的创新意识。     

一种数据非易失性、多功能和可编程的自旋逻辑研究进展

自旋(磁)逻辑器件具有数据非易失性、CMOS电路兼容性、操作速度快等优点,是开发计算存储相融合的非冯·诺依曼计算机架构的理想候选方案之一.本文进一步演示基于自旋霍尔效应的自旋逻辑方案.利用自旋霍尔效应不仅能够实现基本的布尔逻辑功能和数据存储功能,还可以利用自旋轨道力矩磁矩翻转的对称性要求、偏置磁场要求等,进一步实现自旋逻辑器件的可编程和多功能特性.利用这些特点,同一自旋霍尔逻辑器件可以实现"与"、"或"、"非"、"与非"、"或非"等功能.因为这些特性,基于自旋霍尔效应的自旋逻辑单元有望成为后续自旋逻辑器件和电路的核心器件,推动后者的持续开发与广泛应用.     

一种简便的霍尔效应实验数据处理方式

霍尔效应实验是一个重要的普通物理实验,因此,其实验数据处理一直是一个研究热点。为了使数据处理方式更加贴近学生实际和适应课程改革的需要,文中展示了一种新的、简便的实验数据处理方式,即采用Mathstudio软件中的ListPlot函数,对实验数据进行曲线拟合,进而得出实验结果,并与其他计算处理软件的结果做了对比,显示出该方法的简便性与准确性。希望通过Mathstudio的引入和使用,对课堂教学改革有进一步的推进作用。     

一种基于霍尔效应的三维角度传感器

基于霍尔效应原理,对设计的十字轴的参考水平面X轴和相应垂直面Y轴分别加载梯度较大的非匀强磁场,进而对设置在十字轴两端X轴和Y轴霍尔元件的霍尔电压与其相应的空间位置进行定标拟合。分别得到霍尔电压与X轴和Y轴的空间角度的关系公式,通过编程由单片机实现霍尔电压定位空间三维角度位置。本装置在温度-55℃～150℃,X轴和Y轴轴向角为80°～139°范围内精度可靠,在工业上有一定的应用前景。     

基于虚拟仪器的导弹自动驾驶仪测试系统设计

针对某型号导弹自动驾驶仪故障检测和诊断难题,在分析自动驾驶仪功能和特性基础上,基于虚拟仪器技术设计开发了自动测试硬件平台;测试系统软件完成敏感元件、指令等激励信号的模拟,对自动驾驶仪输出信号采集、处理和分析,并对测试结果进行判定,最后给出故障定位;通过对自动驾驶仪故障件的测试和验证,自动测试系统工作高效、稳定,为该型号导弹自动驾驶仪的故障测试和诊断提供了高效的方法和手段。     

一种三次非旋转对称的相位板的检测系统设计

作为零位干涉检测方法中非常有前途的一种方法.计算全息可以用于非旋转对称的非球面的检测.以三次相位板为例,阐述了利用计算全息图检测非旋转对称的非球面的基本原理.分析并推导了三次相位传播过程引入的高阶波像差的理论公式,给出了三次相位板的检测系统的没计结果.详细讨论了计算全息图衍射级次的分离以及计算全息图的二元化,给出了振幅型的计算全息图的图样.计算全息图的刻线最小问隔是40μm,计算全息图的制作精度对检测结果的波前误差的影响仅仅为0.005λ.对检测系统作了详细的公差分析,结果表明所有调整公差对整个检测系统的影响和方根值为83.954 nm.     

一种用于冲床的压力测试系统设计

冲床的输出主要依靠设定平衡器来实现,为了克服传统冲床调试过程中主要依赖技术人员进行理论值估算或者经验进行调节平衡器的输出而存在估算误差大的弊端和局限性,为此设计了一种用于冲床调试的高精度压力测试系统方案。系统中自行设计了由轮辐式应变片来构成的压力传感器,该压力传感器的结构设计可有效消除环境温度等对系统的影响,采用STM32F051芯片为核心构成压力测试数据的处理模块。该压力测试系统的压力测试范围为0Kg-2000Kg,阈值可以灵活设定,测试系统的线性度约为1.3%,分辨率为1Kg。该压力测试系统经实际测试表明：具有成本低、性能稳定,抗干扰能力强等优点,可用于各类低速冲床的压力数据采集和处理。     

基于Python语言的GUI自动化测试脚本技术研究

针对嵌入式软件GUI自动化测试平台的开发设计,本文研究了Python测试脚本扩展嵌入技术,针对GUI软件测试行为扩展了测试函数,采用开源库Boost.Python将Python解析器嵌入GUI自动化测试平台软件中;在此基础上,描述了用例要素与脚本要素的对应关系,并且针对不同类型的扩展测试函数提出了基于关键字索引和图像建模的脚本函数自动生成技术方案;描述了Python测试脚本的调度执行原理,通过Python测试脚本执行实现GUI软件自动化测试。     

嵌入式软件GUI自动化测试平台研究

为实现嵌入式软件的GUI自动化测试,本文对嵌入式软件GUI自动化测试现状深入分析,提出了一种无侵入式的GUI自动化测试框架,利用图像采集与信息识别技术实现测试用例结果判断;利用键盘鼠标模拟技术模拟测试用例执行的人机交互;利用脚本语言嵌入技术实现用例编辑与转换、利用嵌入式软件GUI测试自动化控制技术实现用例的自动驱动与执行。在此基础上,设计并研发了嵌入式软件GUI自动化测试平台,能够方便、有效的实现无侵入式的嵌入式GUI自动化测试。     

一体化核磁共振谱仪控制台的软件系统设计

提出了一体化核磁共振谱仪控制台的软件系统设计方案,主要包括2部分,一部分是安装在谱仪控制台上的嵌入式Linux操作系统及实时控制软件,另外一部分是PC机上的界面控制软件. 2部分软件之间利用socket网络接口进行数据交互, 采用TCP/IP通信协议,这样既能保证数据传输的可靠性又可以达到较高的数据传输速率. 通过网络通信,该谱仪控制台还可以接受远程操控和系统升级. 该文具体阐述了该软件系统的设计思路和设计方法,对设计的软件系统进行了实验测试,并对实验结果进行了讨论.     

利用MATLAB的GUI功能制作交互式演示实验软件

本文研究了利用MATLAB的GUI功能在开发交互式演示实验软件设计中的应用。     

工程装备嵌入式软件测试环境平台技术研究

在个人导航和基于位置服务（LBS）领域,如何实现成本低廉、高可靠性、高精度、连续的室内定位仍是研究的热点。然而依靠单一技术的室内定位结果很难满足上述定位要求。文章用粒子滤波（PF）对INS和RFID技术进行融合。对低精度INS使用行人航迹推算算法（PDR）,其中步数和步长由峰值检测和Weinberg算法分别测算;根据位置信息对RFID使用加权KNN算法。仿真结果表明：组合定位纠正了INS的累计误差和漂移,实现了自主可靠的连续定位,提高了定位精度,极大程度上优化了系统性能。     

基于MATLABGUI的大学物理交互式演示实验动画设计

研究了利用MATLAB的GUI功能开发大学物理交互式实验动画演示软件设计问题。     

基于MATLAB GUI的波动光学仿真平台

利用MATLAB GUI构建了一个波动光学仿真平台,实现了不同条件下波动光学实验的仿真,并设计了人机友好的图形用户界面,最后由mcc编译生成可脱离MATLAB环境运行的可执行文件。该平台具有可移植性、可拓展性强、且具有交互性的优点,能实现传真基本波动光学实验现象的条纹及光强分布等功能,并且能灵活设置实验参数以及实验结果的对比分析。     

某型发动机自动测试系统设计与实现

某型发动机结构复杂,测试需求多样,为准确获取该发动机在各种工况下的性能参数,并对其健康状况进行实时监控,需要研制一套自动测试系统来完成上述任务。从该发动机的测试特点与测试需求出发,结合现有几类典型测试总线的优缺点,给出了一种基于VXI总线的发动机自动测试系统,对该测试系统的结构进行了设计,给出了测试系统的资源配置框图。按照 “测试、驱动与负载模拟”一体化布局需求,给出了测试适配器典型电路;为满足对发动机串口的实时指令发送与实时数据存储、解析的要求,对测试软件的有效运行方式进行了研究,给出了 “指令线程与监视线程协同工作”的软件多线程流程图。实际应用表明,测试系统的结构合理、方便在各类场合使用;软件运行方式有效、实时性好,无丢帧与误码现象发生。该测试系统满足发动机在各类试验过程中的使用要求,可有效开展各项测试工作。     

基于ＳＣＰＩ的运载火箭遥测系统自动测试平台设计

针对目前火箭遥测系统专属测试设备操作复杂、通用性差等特点,提出一种基于SCPI指令的虚拟仪器智能测试方案,利用SCPI指令完成程序对智能设备的输出控制,结合TCP/IP通信技术、数据库访问技术以及在LabVIEW程序中完成Excel动态存储技术等,实现了火箭遥测系统电性能自动测试、闭环测试、在线监测等功能,测试结果表明,测试平台极大地提高了系统测试效率,测试数据可靠性好,可满足运载火箭遥测系统电性能测试工作,具有较好的推广价值。     

基于STD标准的ATS信号组件研究与设计

信号与测试定义（STD）标准从被测对象信号的测试需求出发,以信号的方式描述测试需求,可以为自动测试系统提供更好的程序可移植性。STD标准规范了信号的定义与描述模型,但没有提供具体的实现方法。为了从技术层面上解决测试信号参数传递与测试需求存储问题,分析了STD标准,并根据该标准对信号进行设计,提出了基于STD标准的自动测试系统信号组件设计方案,并以信号激励产生的过程介绍信号组件的交互。以交流AC_SIGNAL信号组件的构建为例,对信号组件的设计方案进行验证。实验结果证明该设计方案切实可行,可为自动测试系统的研究提供参考。