时间和幅值相结合的超声检测系统的设计与实现

倘若固体火箭发动机推进剂自身结构存在固有缺陷,极易出现故障,甚至发生意外事故,为此设计了一套超声检测系统,降低了缺陷的误判及漏检,极大地提高了推进剂质量检测的效率和准确性;系统基于脉冲反射回波原理进行检测,具有程好的通用性;采用时间和幅度双特征量的缺陷检测方法,提高了检测的灵敏度;提出一种优化中值滤波算法对超声信号进行降噪处理;文章给出了超声检测系统的硬件框图及超声信号处理方法,并通过计算机软件编程将检测结果以图形界面方式展现在用户面前;本系统在应用中取得了良好效果.     

一种自适应梯度幅值的边缘检测算法

提出了一种基于Otsu自适应梯度幅值的边缘检测算法。鉴于传统基于梯度幅值的自适应边缘检测算法中单阈值所带来的边缘断裂问题,分别使用传统Otsu算法和迭代Otsu算法进行自适应阈值,能保证图像梯度幅值的方差最大的情况下求得最优阈值,从而准确的检测边缘像素;针对梯度幅值边缘检测算法中边缘较宽的问题,在Otsu自适应梯度幅值检测算法检测到的边缘图基础上,使用经典的并行细化算法进行了边缘细化;最后,通过实验结果与对比分析,验证了算法能准确定位边缘和获得完整的边缘信息,实现了较好的边缘检测效果。     

PSD相位法测量技术研究

PSD(Position-Sensitive Detector)相位检测技术具有处理电路简单、检测精度高、抗干扰能力强等优点,具有良好的应用前景.依据PSD的传输线模型,通过Matlab数值模拟和实验得出PSD两电极的相位差-光点位置有显著的线性;分别用40 kHz,60 kHz的正弦调制光激励PSD得到相位-光点位移实验曲线.通过实验,得出影响相位法检测精度的因素主要有PSD输出电压随入射光强非线性变化,PSD光敏面光电参数不一致,光源干扰等.研究工作对相位法的应用提供了一定的参考依据.     

用PSD检测长直导轨准直度

介绍了用光电位置传感器（ＰＳＤ）检测长直导轨的原理和方法。利用ＰＳＤ作为位置传感的检测系统能实时、连续地对被测件三维空间准直度进行检测，更好地解决了以往移动桥板分段测量、人工读数（数格）局部检测的方法存在的问题。     

定位传感器及其融合技术综述

定位技术是自主式移动系统研究领域中最关键的技术之一，可以大致地分为绝对定位技术和相对定位技术，本文探讨了自主移动定位技术、定位传感器及其融合方法，以及提高定位精度的措施。     

幅值补偿的AMDF基音周期检测算法

传统的基于AMDF及其改进算法LV-AMDF容易导致检测基音周期时产生加倍、减半等错误。针对该现象,分析了AMDF、LV-AMDF函数的特性及其用于基音检测时存在的不足,提出了幅值补偿AMDF算法来检测基音周期,降低了基音检测中经常出现的半频、倍频错误,提高了检测的精度。实验表明该方法基音检测性能优于AMDF和LV-AMDF的方法。     

基于MPSK的多幅值差分空时码改进方案

针对传统基于PSK调制的幅度相位双差分空时码(Amplitude-phase Double Differential Space-Time Codes)在信息传输速率提高时会带来性能严重下降以及每次只能传输奇数个比特的缺点,提出了一种适合于高阶PSK调制的改进的幅度相位双差分空时码方案。与传统幅度相位双差分空时码相比,通过引入多电平调制幅度系数的办法,提高信息传输速率,新方案对误比特性能和信息传输速率进行了一个较好的折中。而与基于PSK调制的单幅值差分空时码DSTC(Differential Space-Time Coding)相比,则是在相同的传输速率下提高了性能。     

道路平整度检测多源数据高精度同步采集

随着使用年限增加,道路出现了不平整等路面损坏情况,急需一种快速、有效的道路平整度检测设备对道路进行检测。设计了一种道路平整度检测多传感器数据同步采集系统,以FPGA为控制核心,利用GPS输出的NEMA数据和高稳晶振建立高精度的时间基准,采用A/D采样的方式进行同步数据采集。为提高系统的抗干扰能力和数据采样的精度,传感器信号调理电路采用差分放大和抗混叠滤波设计。实验结果表明,该系统完成了多传感器数据高精度同步采集,时间同步精度为微秒级,能够为评价路面平整度提供高精度原始数据,具有数据采样精度高、稳定性好、抗干扰能力强、成本低等优点,已在武汉夕睿光电技术有限公司的道路检测车上得到成功应用。     

基于PSD的空间信标光位置检测系统的研究

通过采用FPGA作为主控制器,以PSD为位置敏感探测器,设计了一种空间信标角度检测系统,实现了空间信标光位置的实时测量。通过实验数据验证,本系统具有较高的测量精度和实时性,灵敏度高,系统位置分辨率优于5μm,等效视场角10°,最小分辨率0.005°,可广泛应用于光电跟踪系统或光电位置检测领域。详细介绍了系统的软硬件设计和实现方法,给出了多路同步数模转换过程的FPGA逻辑时序,进行了各接口模块的设计和状态跳跃图分析,为信标光角度测量领域设计提供了一种可行的实现方法。     

基于PSD的激光加速度测量技术研究

为使测量加速度的传感器免受电磁干扰。提出一种采用PSD的激光加速度测量技术;阐述了一维PSD位置敏感光电器件的工作原理,以及利用PSD构成的光学系统测量加速度的工作原理;对开环加速度计系统进行了动态分析,并提出了利用∑-△调制器构成数字式反馈回路的闭环系统的设计方法;理论分析表明：该加速度计具有线性度好,灵敏度高,工作量程大的特点。     

火炮身管弯曲度检测仪的研制

文中采用了PSD法测量身管弯曲度,阐述了测量原理和弯曲度检测仪的整体研制方案,该系统经过样机测试,表明该系统测量精度高,误差在0.05 mm以下,操作简洁,体积小,手掌数据处理部分功能强大,数据存储量大,数据输出形式丰富,是一种高效可靠便携的身管弯曲度检测设备.     

电子送经系统控制器的设计

以织机电子送经系统的设计为例，介绍针对16位微控制器的在系统可编程控制器外围器件PSD4235G2的性能特点及其接口编程技术，给出了硬件和软件设计方法。采用PSD可使电子送经系统设计、修改和扩展大大简化，在嵌入式系统开发和工业控制领域具有良好的应用前景。     

稳定背景下PSD的位置误差分析

从ＰＳＤ的基本方程Ｌｕｃｏｖｓｋｅｙ方程出发，推出了反偏状态下的ＰＳＤ在有稳态非均匀背景光照射下微分方程，并给出了其在双面分流型边界条件下的正规解，从而得出了ＰＳＤ在稳态非均匀背景光照射下的位置输出特性。最后还建立了背景光影响下的位置误差估算公式。     

基于二维PSD的单目标靶模拟射击训练系统

所研制成的一种适宜于国家射击队使用的模拟射击训练系统,采用二维PSD位置传感器来接收目标靶上四个红外发光管发出的红外光线,以确定瞄准点在目标靶上的实际位置,从而将过去所使用的双目标靶合二为一的单目标靶,从而实现了设备的微型化.又增加了心率传感器,由此可以实时得到运动员在射击训练时的心率.设计了友好的人机交互界面,解决了训练过程中的可视化问题.实验结果表明系统性能稳定,达到了设计的要求.     

一种基于位置敏感元件的物体位置检测系统

为满足对物体对象的非接触、高精度快速测量定位需要,在分析了目前位置检测技术的基础上,利用一维位置敏感元件(PSD)设计了一种物体位置检测系统,详细介绍了PSD位置检测的原理,通过单片机实现了对物体对象位置信号的采集处理,并把结果显示在上位机中;结果表明,整个检测系统响应速度较快、测试精度较高,可以达到±5%,实现了对物体对象的非接触精确测量定位,可应用于对精度要求较高的各种精密测试领域。     

基于PSD的平台漂移自动化测试仪的设计与实现

针对惯性平台漂移测试人工操作误差大、自动化程度低的问题,研发了一台基于新型半导体位置敏感探测器的平台漂移自动化测试仪。该测试仪采用了一种新的光学测量方法,结合先进的半导体光电技术进行设计。分析了系统误差,并对系统误差进行修正。试验表明,该测试仪实现了自动化测试,操作简单,能够达到较高的测量精度,满足了惯性平台漂移角度±3″的测试要求。     

基于PSD813F2在MCS-51单片机系统上实现远端在线程序升级功能的方法

介绍了PSD813F2芯片在MCS-51单片机系统上通过存储器映射实现远端在线程序升级(RIAP,remote in-application re-programmable)功能的方法,给出了软件流程图及详细的实现方法,该方法已在基于普通MCS-51单片机的通用数据采集系统中得到应用,实现了通过RS-232串口,利用2M、电话线和调制解调器(MODEM)、载波等传输介质,完成远端在线程序升级.     

基于PSD器件的激光位移测距系统设计

提出了一种基于滨松S3931型号PSD器件和飞思卡尔Kinetis K60系列微控制器的激光位移测距系统.该测距系统主要利用了光学三角测量法的工作原理,将被测位移量通过光路系统转换为相应的微弱电信号,再由微弱电信号处理电路,经过放大、滤波、信号处理、A/D采集等一系列处理后,转换为实际位移量,并在LCD液晶显示屏上显示.本系统能够实现±5 mm范围内位移的快速测量,测量精度为30 μm,可以用于精密仪器尺寸测量、物体表面平整度检测等.