基于网络化水轮机组状态监测的节点设计

针对水轮机组运行时各设备参数的实际值、上/下位机的信号传输、设备是否发生故障等问题,将数据信号采集技术、A/D转换技术和收发器分别应用到信号的采集转换和传输中。开展了水轮机组状态监测原理和网络化水轮机组状态监测的节点设计分析,建立了水轮机组工作时过程层中设备数据的现场采集、监测层中信号的传输与站控层中系统PC机通讯之间的关系,提出了在现场节点设计的基础上数据的采集、信号的转换和传输等方法。在以ATmega8515单片机为核心的系统结构上,对各芯片构成的现场节点进行了评价,进行了对该设计的测试和性能分析试验。研究结果表明:采用网络化水轮机组状态监测的节点设计,实现了水轮机组的数据信号的采集、存储、转换和传输,从而完成了采样数据和状态特征的实时监测和远程监控。     

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.     

基于线阵CCD的织物图像采集系统

介绍了线阵CCD传感特性和CCD驱动时序.设计了一个新颖的基于数字信号处理器DSP的线阵CCD驱动电路、CCD输出模拟信号采集和串行USB接口为一体的CCD织物图像传感及其数据采集系统.给出了该系统硬件原理图,分析了系统工作原理.该系统硬件线路简单可靠、性价比高,并配有与上位机通信的USB接口,能高速实时地将织物图像信息传送至上位PC计算机.     

基于ARM的数码复印机CCD图像信号的高速采集存储系统设计

数码复印机CCD单元的正确驱动及信号的高速采集存储和处理,是复印机整个复印过程中至关重要的环节。介绍了一种基于ARM和高速A／D的数码复印机CCD单元信号的高速采集存储系统,其中用CPLD来设计CCD的驱动,以ARM为主控制器,完成对CCD单元、高速A／D转换单元、高速存储单元的整体控制,使整个系统能够真正地高速同步工作,完成CCD图像信号的高速采集存储。     

线阵CCD输出特性测量系统设计

为了研究电荷耦合器件(CCD)图像传感器件的输出特性,以典型线阵TCD1209D为研究对象,FPGA为核心控制器件,构建线阵CCD输出特性测量系统。系统由CCD驱动模块、数据采集模块、存储模块和RS232数据传输模块构成。通过FPGA编程产生CCD的驱动信号,驱动CCD能够正常工作。经A/D芯片采集模拟信号后,经过处理后的数字信号缓存于FPGA中的FIFO中。由RS232串口传输模块将FIFO缓存器中的的数据传送至PC端。通过改变实验条件,由测量系统对CCD输出信号进行采集,由PC机获得的数据进行实验分析,从而实现了对CCD器件特性的测量。     

基于高速数据采集的发动机参数远程测试系统

将虚拟仪器技术与USB接口技术相结合,实现高速采集的网络化测试系统.USB总线可以实现对数据实时高速的采集,把采集数据传送到主机后再通过LabVIEW的网络通信功能进行数据的远程传输.介绍了USB接口模块硬件和软件的设计方法,阐述了LabVIEW开发平台上网络化传输的实现方法,结合发动机测试,实现发动机参数远程虚拟测试系统.     

一种多路数据采集系统通信模块设计

本设计主要讲述了PC机与AT89C51单片机之间的串口通信的设计。由单片机采集信号,将信号传送给PC机显示,PC机程序用VB编写,单片机程序用C语言编写,最后用Proteus软件进行仿真实现串口通信。根据串口通信原理建立的PC机与单片机间的通信协议,利用VB对采集到的信号进行接收和描述,并将其显示在可视的VB界面当中。该数据采集系统还具有存储并形成数据曲线的功能,以便对信号进行分析和处理。     

基于XC9572和线阵CCD TCD1501D的数据采集系统的设计

利用复杂可编程逻辑器件XC9572，完成了线阵CCD TCD1501D驱动脉冲的设计，并完成了对输出图像信号的二值化处理，对数据的采集、存储，以及通过用Verilog HDL设计的UART向PC机传送数据的设计。该数据采集系统有高集成度、高性能、高精度、低成本等优点，可以广泛地应用于各种线性测量场合。     

基于LabVIEW的金属板带厚度监测系统

为实现对高速精密轧制金属的板厚监测,设计了一套基于Lab VIEW的板厚监测系统。首先采用线性激光CCD传感器阵列组成板厚检测仪作为采集终端,通过CAN总线网络将板厚检测设备连接至上位机监测系统,最后将采集的板厚数据在Lab VIEW平台上进行处理分析。系统能够实现数据的实时采集、数据存储、实时显示功能。实验证明系统精度较高,成本低,具有一定实用性。     

基于低压电力载波通信的温度采集系统

低压电力载波通信借助完善的电力线网络作为数据传输媒介,可以极大地降低通信线路布线成本,另外,扩频通信技术的应用使低压电力载波数据传输在抗干扰、抗衰减、可靠性等各项能力上都有了极大的提高。介绍了利用该项通信技术构建的温度采集系统,系统主要由终端温度采集模块、集中器和上位PC机3个部分组成,终端温度采集模块与集中器之间通过电力线传输数据,集中器与PC通过串行通信传输数据,文中主要讨论电力载波数据通信部分。     

基于图像处理技术的曲轴轴瓦分级装配在线自动检测

针对气缸表面字符特征不一致，采用计算机图像识别技术对曲轴轴瓦的不同型号进行检测，保证安装准确。系统利用CCD以及PCL730卡来完成气缸表面的图像的采集。以VC＋＋为开发平台，运用虚拟设备程序设计技术对现场I／O、中断信号进行可靠的控制，设计出曲轴轴瓦机器视觉自动识别系统，当安装错误时可发出报警信号，满足了实际生产的需求。     

基于线阵CCD的光谱信号高速数据采集系统设计

为了满足环境污染检测等工业实际应用的需要,便于系统的集成、降低成本,设计了一个基于FPGA和USB 2.0的线阵CCD光谱信号高速数据采集系统.以FPGA芯片EP2C20Q240作为采集系统的控制核心,USB 2.0芯片CY7C68013A作为数据传输通道与上位机实现通信,通过计算机软件进行光谱采集,并能实时控制CCD的积分时间和采集光谱的平均次数.实验表明:该系统高效、稳定,1 s采集250帧谱图,可广泛应用于CCD光谱的实时快速精确测量.     

基于ARM&FPGA的CCD图像识别装置

给出了一种CCD图像识别装置的设计方法,该装置以ARM与FPGA为主控芯片,设计了基于Nios Ⅱ的A/D控制模块并行控制多路CCD图像信号的数据采集和基于Nios Ⅱ的多种内核,重点介绍了基于Nios Ⅱ的LCD驱动以实现液晶显示、设计A/D采样控制模块以实现多路数据采集以及设计SL811HS驱动以实现ARM与PC的USB通信等.实验结果表明系统具有应用价值高、速度高、可靠性高、故障少等优点.     

线阵CCD智能系统

介绍了线阵CCD(电荷耦合器件)测量系统中的智能化控制、信号处理技术。用可编程定时/计数器8254构成线阵CCD光积分控制信号周期的数字调节器。对线阵CCD输出信号进行模数转换,由DSP(数字信号处理器)对其进行数字信号分析,实现线阵CCD系统的智能化。     

线阵CCD光谱采集系统的自适应滤波降噪

为了便于对微型线阵CCD光谱采集系统采集的光谱数据进行分析,需要对光谱数据采集过程中出现的噪声进行降噪处理,以提高光谱数据的信噪比。首先,根据线阵CCD参数指标,设计了一种硬件降温结构,并用它对线阵CCD进行降温去噪。接着,根据递归最小二乘自适应滤波算法对采集好的水样品光谱数据进行去噪处理,然后和未去噪的水样品数据对比。实验表明,硬件电路降温去噪能够衰减线阵CCD上的暗电流噪声,使用递归最小二乘自适应滤波方法能够有效消减光谱采集系统中光谱数据的噪声。     

An in-line NIR/endoscope technique for observations in real hydrocarbon multiphase systems

A novel technique for creating in-line images of black oil/water systems is presented. The technique utilizes the sensitivity of a CCD (Charge Couple Device) in the NIR wavelength region where crude oils are transparent to light. The measuring system consists of a probe, an endoscope, a CCD camera, a strobe light and a PC. A high-pressure in-line instrument based on the technique is presented in detail, and typical resulting images are included. The measuring system has shown that it is possible to create images from black crude oil systems with the use of NIR light, and the technique has been applied in an in-line instrument facilitating observations in high-pressure real hydrocarbon systems.     

TDICCD相机的实验与研究

目前,CCD已被广泛地应用于各个领域。这里,我们介绍一种特殊的线阵CCD相机,它应用时间延迟积分(TDI)技术,可在低光照情况下,获得高灵敏度、高输出速率、高空间分辨率和大的动态范围。为了应用TDI方式及验证它的效果,我们使用加拿大DALSA公司生产的CT-E12048×96TDI线阵CCD相机,设计制作了一套完整的系统,并做了捕获运动图像的实验。该系统包括:相机、相机控制器、图像捕获器、微机和转台。实验结果表明:当CCD相机的行转移速率和物体的运动速率不同步时,不能够获得清晰的图像。而当我们使用相移补偿技术,使两个速率相匹配后,得到了非常清晰的图像。     

A charge coupled device camera with electron decelerator for intermediate voltage electron microscopy

Electron microscopists are increasingly turning to intermediate voltage electron microscopes (IVEMs) operating at 300-400 kV for a wide range of studies. They are also increasingly taking advantage of slow-scan charge coupled device (CCD) cameras, which have become widely used on electron microscopes. Under some conditions, CCDs provide an improvement in data quality over photographic film, as well as the many advantages of direct digital readout. However, CCD performance is seriously degraded on IVEMs compared to the more conventional 100 kV microscopes. In order to increase the efficiency and quality of data recording on IVEMs, we have developed a CCD camera system in which the electrons are decelerated to below 100 kV before impacting the camera, resulting in greatly improved performance in both signal quality and resolution compared to other CCDs used in electron microscopy. These improvements will allow high-quality image and diffraction data to be collected directly with the CCD, enabling improvements in data collection for applications including high-resolution electron crystallography, single particle reconstruction of protein structures, tomographic studies of cell ultrastructure, and remote microscope operation. This approach will enable us to use even larger format CCD chips that are being developed with smaller pixels.     

A high-sensitivity CCD system for parallel electron energy-loss spectroscopy (CCD for EELS)

A cooled frame transfer CCD camera system was developed and tested as a parallel detector in an electron energy-loss spectrometer mounted on a transmission electron microscope. The use of a shutterless camera with a frame transfer CCD collected virtually 100% of the photon signal with a reasonably fast acquisition time. The system detective quantum efficiency was over 90% under normal experimental conditions. Because of the low channel to channel gain variations in the CCD, the signal-to-noise ratio and the detection limit were substantially better than that obtained with a silicon intensified target (SIT) camera, and direct fitting to the standard data was feasible. Quantitation at the phosphorus L edge generated from a phosphoprotein, Phosvitin, showed that, under identical experimental conditions, direct fitting of spectra obtained with this CCD system gave better sensitivity than that given by the SIT camera system. Because of its larger pixel charge well, the CCD system can also operate at a much higher beam current, resulting in a significant reduction in the time required for elemental mapping at a given sensitivity.