新型光学二维图形圆度测量装置

中国计量科学研究院成功研制出一种高精度的新型光学二维图形圆度测量装置并通过专家验收。该装置可用于光学影像测量设备标准器的溯源,为集成电路、印刷电路和机械零件等加工制造行业的光学制版设备和光学成像加工设备的准确度验收提供了新的可能。据介绍,我国已引进的高精度坐标测量机影像测头的探测误差达0.5μm,但评定用标准器的不确定度应优于0.15μm。为解决这一难题,中国计量科学研究院首次将圆度测量的标准方法与影像探测技术相结合,以自主研制的一维影像     

激光外差干涉非线性误差的测量方法

为了调整激光外差干涉光路中的光学元件,减小或抑制测量非线性误差,研究了非线性误差测量的机理和方法.基于对激光外差干涉测量信号的频谱分析,提出了非线性误差的测量方法.根据建立的非线性误差与测量信号幅度之间的模型,计算出非线性误差一次谐波和二次谐波的大小,实现非线性误差的精确测量.实验结果表明,该方法可以有效地测量激光外差干涉的非线性误差.     

带有专用插件的微机心功能检测仪

心脏收缩时间间期(STI)的测定是一种无创性的左心室功能的检查方法。目前测定STI的传统方法是在多道生理记录仪上测量心音图、心电图和颈动脉搏图,然后加以分析计算,但其代价高,精度差,费时费力。此微机心功能检测仪,用一个专用插件置于微机内,联接相应的传感器,并配有研制的专用软件,在测试心功能方面取代了多道生理信号记录仪,可准确、迅速地给出测量结果。     

一种新型TD-SCDMA信号源的研发

基于时分同步码分多址复用技术的标准作为我国自主研发的第三代移动通信标准之一,即将进入广泛应用阶段。该文在介绍此通信协议和信号结构的基础上,提出了一种软硬结合,软件控制硬件的信号生成方式,着重论述了该系统的建模和实现。与设备商出售的专用信号源相比,这种方式有着灵活方便和价格低廉的优点。     

小量程大行程压杆检测系统及在脑-机接口的应用

为准确采集大鼠前肢运动压力值,以便于分析大鼠大脑初级运动皮层神经元信号与其相关运动感知的关系,通过理论计算,采用金属箔式全桥差动电桥测量原理和杠杆原理,设计了大鼠用微小量程、较大行程测力传感器,采用高精度外设部件互连标准（PCI)信号采集与控制输出模块,设计了大鼠实验压杆检测系统,能很好的实现大鼠前肢动作奖赏控制.实验结果表明：与现有的测力传感器相比,克服了其在测量精度、量程等方面的局限性;压杆检测系统能够实时在线记录大鼠前肢运动压力值及显示相关参数,且系统采集数据准确度和精度较高,该检测系统使得小型动物运动感知研究的脑-机接口信号检测能力显著提高.     

基于标准频率相位均匀延迟的相位差测量研究

针对传统的相位差测量方法测量精度低、系统构成复杂的缺点,提出一种基于标准频率相位均匀延迟的相位差测量方法。在被测信号过零点间隔,对标准频率信号和经过均匀延迟的m-1个标准频率信号进行计数、平均滤波等操作,得到被测相位差。分析、计算表明该方法的测量误差是传统法的1/m。应用可编程片上系统(SOPC)设计了测量系统,进行了相位差测量实验。在给定条件下测量误差小于0.5°,精度高于0.14%。当提高标准频率及减少均匀延迟时间时,测量精度进一步提高。该方法比传统方法精度高、系统协同性好。     

参考输出占空比可调的双光路斩光器

微弱信号的锁相检测技术是现代电子检测理论中的一种重要方法。而对被测信号进行调制使其与参考信号相关是实现锁相检测的关键。其中利用光学斩光器对被测光进行调制使其与方波参考信号相关是对微弱光信号进行锁相检测的一种常用方法。本文讨论了参考方波信号占空间比及相位抖动对测量信噪比的影响,叙述了参考信号占空比可调的斩光器的设计思想、制作方法和实际效果。     

光学电流互感器的性能分析与试验研究

介绍了一种基于Faraday磁光效应的光学电流互感器.通过稳态参考模型,建立了一种自适应校正的补偿方法,有效地提高了光学电流互感器的测量精度.根据IEC 60044-8标准,对设计的样机进行了详细的性能测试.试验结果表明:研制的样机能准确高保真地反映被测电流,在-40~ 60℃,稳态测量精度优于0.2%.根据一年多的现场运行数据,通过光学传感头输出本底光强的波动性对样机的长期运行稳定性进行了分析.研制的光学电流互感器在测量精度和运行稳定性方面达到了实用化的要求.     

幕阵列天幕立靶测试系统

正光幕阵列天幕立靶测试系统主要用于单管炮、多管转管炮等武器单发和连发射击密集度的测量,射击密集度参数是国防工业中的基础参数,在舰炮、自行火炮等武器系统的研制、生产和试验中都需要测量。该系统也可以用于靶位落速的测量和近炸引信脱靶量的测量。该系统采用六个探测光幕组成光幕阵列,当飞行弹丸穿过光幕阵列,各光幕依次输出弹丸穿过光幕的信号,由多路信号采集仪采集六个信号,采用专用算法处理得到弹丸穿过六个光幕的时间,     

B571光学靶射击密集度参数测量系统改造设计

针对进口设备B571光学靶测试系统后端信号采集与处理部分故障后无法工作的问题,设计了一种采用数据采集装置的技术升级方案.方案包括硬件、软件和结构参数识别算法,硬件包括四通道数据采集装置和信号隔离仪,通过软件实现弹丸过幕信号的数据采集与处理,采用识别算法获取光学靶光幕探测传感器阵列结构参数.改造后的硬件和软件配合B571光学靶光幕探测传感器阵列,实现小口径弹丸射击密集度参数测量.实弹射击对比结果表明:射击密集度参数的测试误差小于1mm,满足实际靶场试验要求.文中研究的方法可以用于一类四光幕阵列光学靶的技术改造或升级.     

Windows and Fieldbus Based Software Computer Numerical Control System

Computer numerical control (CNC) system is the base of modern digital and intelligent manufacturing technology. And opened its architecture and constituted based on PC and Windows operating system (OS) is the main trend of CNC system. However, even if the highest system priority is used in user mode, real-time capability of Windows (2000, NT, XP) for applications is not guaranteed. By using a device driver, which is running in kernel mode, the real time performance of Windows can be enhanced greatly. The acknowledgment performance of Windows to peripheral interrupts was evaluated. Harmonized with an intelligent real-time serial communication bus (RTSB), strict real-time performance can be achieved in Windows platform. An opened architecture software CNC system which is hardware independence is proposed based on PC and RTSB. A numerical control real time kernel (NCRTK), which is implemented as a device driver on Windows, is used to perform the NC tasks. Tasks are divided into real-time and non real-time. Real-time task is running in kernel mode and non real-time task is running in user mode. Data are exchanged between kernel and user mode by DMA and Windows Messages.     

Windows and Fieldbus Based Software Computer Numerical Control System

Computer numerical control(CNC)system is the base of modern digital and intelligent manufacturing technolo- gy.And opened its architecture and constituted based on PC and Windows operating system(OS)is the main trend of CNC sys- tem.However,even if the highest system priority is used in user mode,real-time capability of Windows(2000,NT,XP)for applications is not guaranteed.By using a device driver,which is running in kernel mode,the real time performance of Windows can be enhanced greatly.The acknowledgment performance of Windows to peripheral interrupts was evaluated.Harmonized with an intelligent real-time serial communication bus(RTSB),strict real-time performance can be achieved in Windows platform. An opened architecture software CNC system which is hardware independence is proposed based on PC and RTSB.A numerical control real time kernel(NCRTK),which is implemented as a device driver on Windows,is used to perform the NC tasks.Tasks are divided into real-time and non real-time.Real-time task is running in kernel mode and non real-time task is running in user mode.Data are exchanged between kernel and user mode by DMA and Windows Messages.     

计算机监控在小浪底泵站供水系统中的应用

供水系统共有四级加压泵站 ,供水线路长 ,控制水泵多 ,为实现对各分散泵站的自动控制及监视 ,将四级泵站纳入了一套计算机监控系统 ,并在各泵站配置PLC自动控制装置 ,通过系统总线与上位机通讯 ,为实现无人值班创造了条件     

基于组态王通讯协议的串行通讯系统的设计

基于单片机开发的测控产品许多都需要与上位计算机进行串行通讯,实现在上位计算机上对现场的数据实时监控。采用组态王上位监控软件的串行通讯协议,设计了基于单片机的串行通讯硬件、软件系统。经过测试,通过此串行系统上位计算机可以实时监控现场的数字输入信号、数字输出信号、模拟输入信号、模拟输出信号等数据。     

基于一线协议的多从机通信

在一线器件组成的温度监测系统中,通常要求分布于不同位置的多个从机能与主机进行通信,从而实现对监测系统工作状态的监视和控制．若多个从机与主机间的通信采用传统的串口多从机通信方式,不仅硬件开销大,而且增加了程序的复杂程度．本文介绍了一种方案,即主机与从机的通信共享一线系统中的硬件和软件资源,实现基于一线协议的多从机的主从通信,可以很好的解决这个问题．     

基于UART串口的多机通讯

针对目前不同物联网设备之间多机通讯模块繁多、设备结构复杂、成本高的问题,提出一种基于通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)串口的多机通讯方法。基于微控制器自带的UART串口通讯方式,利用控制线控制通讯设备对通信线路的占用,采用主从控制策略,设定通讯协议和通讯主机、从机,主机作为信息转发和识别的单元,从机组成信息处理的单元,并通过通讯协议实现多从机扩展的功能。通过移植μC/OS-Ⅱ操作系统到STM32微控制器上,借助μC/OS-Ⅱ的实时多任务特性,将信息的接收、发送和识别设计成不同优先级的任务。试验结果表明,多机分时通讯方法能够实现主机、从机的信息接收、发送、识别的功能和多机可靠稳定的通讯,解决传统UART方式无法实现多机互相通讯的问题,为物联网设备的多机通讯提供一种可行方案。     

舌控智能辅助系统的通信装置研究

为提高舌控智能辅助系统舌部运动信息的采集精度,利用STM32H743和LabVIEW设计了一种对舌机接口辅助系统进行信号采集、传输的通信装置.该装置通过舌部触碰嵌入式电极传感器发出信号并传输给单片机(进行舌控信号采集),然后通过串口传给上位机以此最终实现数据的采集与保存.实验结果表明,该装置可有效完成舌控智能辅助系统对控制信号的采集与传输,并具有实时显示、自动保存和查询历史数据等功能; 因此,该装置在舌控智能辅助系统的信号采集中具有良好的应用前景.     

基于LabVIEW平台的虚拟正弦信号发生器的设计

虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是现代计算机软件技术、通信技术和测量技术相结合的产物.论述虚拟仪器的组成原理、主要功能、特点及应用,同时详细介绍基于LabVIEW虚拟仪器开发平台及设计虚拟正弦信号发生器的方法.     

浆粕生产过程现场总线控制系统

采用控制器局域网络（ＣＡＮ）和现场总线控制系统,成功地研制了浆粕生产工艺现场总线控制系统。该系统由一个主站（ＰＣ总线工业控制机）和五个从站（ＣＡＮ总线测控装置）组成,主站监督和管理所有从站,从站检测和控制蒸煮过程的温度和压力。该系统提高了粘胶纤维生产过程中浆粕的质量。     

基于DDS的宽带信号源的设计与实现

信号源是通信、电子测控等设备的基础单元,频带宽、精度高、谐波失真小的信号源是设计和制作的难点。本文介绍一种电压控制LC振荡器设计方法,采用直接数字频率合成技术（DDS）,选取高稳定度晶体振荡器做参考源,通过频谱搬迁,使电压控制LC振荡器达到了大于倍频程的输出带宽,频率范围从10MHz～40MHz,输出频率步进间隔为1M±1Hz,波形失真小,稳定度优于10^-6。