计算机技术在建筑材料动态弹性模量测量上的应用

为保证建筑物的质量，在工程中必须对建筑材料质量进行检测。共振法无损检测是一种在混凝土等建筑材料特性检测中广泛使用的技术。介绍了一种利用计算机技术对建筑材料弹性模量进行测量的无损检测新方法，它利用成熟的计算机软硬件以及功能强大的VisualBasic软件开发系统，能方便快捷地测量建筑材料的动态弹性模量，结果稳定可靠，界面可视性强，系统简单。该技术已经成功应用在作者所开发的动弹仪产品中。     

智能化测控系统在分层注汽实验中的应用

设计了一套用于分层注汽实验的智能化测控系统.主要介绍了该系统的结构组成、功能以及技术指标;系统以计算机技术、现代传感器技术、自动控制技术为基础,能够对实验过程中16路模拟信号(包括压力、温度、液位、流量等)、32路开关信号进实时采集监测,能够自动控制各设备的运行状态,实现实验流程的自动切换,能够满足分层注汽、井下工具密封性检测以及热采工具的高温高压性能检测等实验要求;在系统中建立实时数据库和历史数据库,对采集的数据、键人的命令等进行管理和相关分析,提供多方面的数据参考依据;另外,为保证系统运行稳定、可靠,采取了多项提高可靠性的措施,包括选用高可靠性工控机和专门设备,设计备用手动操作器和现场显示单元.     

微结构运动特性表征中的全场三维重建方法

微机电系统(MEMS)测试的主要目的是为工程开发中的设计和模拟过程提供数据反馈,其中一个重要方面就是MEMS器件运动特性的高速可视化。基于计算机控制的频闪干涉测试系统,文中提出了一种时间轴和空间轴双向解包裹的干涉条纹分析方法,实现了MEMS器件离面运动参数的精确测量,并与微结构平面结构图像模板相结合,可以进行MEMS器件全视场运动的分析,达到了纳米级分辨力。     

基于DSP、FPGA和单片机的大尺寸激光数控加工系统的软硬件设计

为了满足大尺寸激光加工的精度和速度要求,本文设计了以DSP、FPGA和单片机为核心的数控系统.系统使用单片机控制人机界面、使用DSP对加工数据进行处理并由FPGA输出加工信号,从硬件上保证了系统的高速运算和精密加工.此外系统将加工数据保存于非易失性存储器中,使得系统拥有脱机加工的能力.通过对以DSP和FPGA为核心的加工控制部分的软、硬件进行优化,该系统达到了设计目标并取得了令人满意的加工效果.     

模糊控制在STM反馈控制中的应用

ＳＴＭ是纳米尺度上进行测量的主要工具之一。反馈调节是ＳＴＭ仪器的主要环节。提高反馈控制精度和反馈控制速度是ＳＴＭ要解决的重要问题。利用模糊控制原理设计的模糊控制器在调节性能上比传统的ＰＩＤ调节器精度高,速度快。实验表明,这种调节方法是解决ＳＴＭ反馈控制中非线性问题比较好的方法之一。     

基于CMOS图像传感器OV7141的计算机图像采集系统

针对激光加工过程中的激光聚焦问题,作为自动对焦系统的反馈单元,详细介绍了CMOS图像传感器芯片OV7141的基本性能及图像采集的硬件及软件设计,提供了一种利用PC机外设对图像读取的解决方案.其中:OV7141负责采集图像信号转化为电信号,通过A/D转换输出8位的数字信号供后续电路进行采集;CPLD将传感器输出的8位数字信号复制为2路,一路用于对视频信号进行处理,另一路用于对视频信号的实时采集;通过CPLD将信号传输给计算机并口,完成实时的图像显示.按照该方法制作的系统,经过实验验证效果良好.     

硅微机械扭转微镜的研究进展

硅微机械扭转微镜在国防和民用领域都有着重要的应用.根据致动机理的不同,从压电驱动方式、电磁驱动方式、电热驱动方式和静电驱动方式等方面系统地阐述了硅微机械扭转微镜的研究现状与发展方向,同时重点讨论了硅微机械扭转微镜在医疗成像和生物技术等领域中的具体应用.     

测量微悬臂梁曲率的相移显微干涉法

提出了一种基于显微干涉和有限差分法在微悬臂梁上实现曲率精确测量的方法.该方法将使用相移显微干涉法测得的微悬臂梁表面弯曲信息与用有限差分法解析的弯曲量进行对比,再运用拟牛顿算法或最小二乘法得到曲率的最佳匹配值.实验结果表明:使用该方法可获得弯曲量测量值和解析值之间的均方根差值在1.5 nm以内的精确曲率值,并且一定的像素偏移带来的误差对曲率测量的结果影响很小.由于方法保留了光学干涉法高分辨率及高精度等优点,并考虑了非理想边界条件的影响,在MEMS残余应力和应力梯度测量中具有较大实用价值.     

液体中基于动态微悬臂梁的质量检测技术

当利用微悬臂梁动态模式的基频谐振在液体环境检测微弱被测量时,液体中的流体动力阻尼导致检测灵敏度降低。针对此问题,提出了利用微悬臂梁的高次谐振进行质量检测的方法。对于相同的被测量质量变化,微悬臂梁的谐振次数越高,其频率偏移越大,从而达到比基频检测法更高的分辨力。以表面修饰三乙基氢硫基十二基铵层(敏感层)的微悬臂梁为传感元件,以CrO42-为被测物,在原子力显微镜上检测了敏感层吸附CrO42-前后,微悬臂梁的5~8次谐波频率的变化情况。结果显示,该质量检测法能检测出约0.82 ng的质量增量。     

基于连续激光探测的脉冲激光热抛光能量密度实时控制系统

讨论了激光热抛光时工件表面上的能量密度的控制原理及实时控制方法,研制了一套激光能量密度实时控制系统.采用连续激光源和CCD-FPGA图像处理反馈模块,实时控制在待抛光物体上的光斑面积大小进而实现脉冲激光能量密度的恒定.利用激光抛光系统对316L不锈钢进行实验,分析了恒定脉冲激光能量密度的方法和研制的激光抛光系统的特性,研究表明经脉冲激光热抛光后其表面粗糙度大幅度降低,由292.3 nm降至146.6 nm.