基于STM32的金属探测仪的设计与实现

金属探测仪是一种专门进行金属物体位置探测及定位的设备。根据金属物的电磁特性,以电感/数字转换器LDC1000作为金属探测仪的探头,选取STM32作为控制核心组成"步进电机+滑轨+螺旋传动杆"的双轴扫描运动系统,采取"粗略扫描+精准搜索"方式对金属物体进行探测,对金属传感器的RP值和电感量信号进行快速处理,并精准定位出金属物体位置;并根据传感器数值规律辨识不同金属物体类型并对金属物坐标等信息进行液晶显示。该仪器具有自由移动、探测速度快、定位精度高等优点。     

基于STM32单片机的金属物体探测定位器系统的设计与实现

采用电感数字转换器LDC1000为目标区域金属物体探测定位系统的探头,为感测系统的设计提供了低功耗、小封装、低成本的解决方案。设计的金属物体探测定位器基于STM32单片机为核心微控器,以LDC1000传感器为无线遥控小车的探头,通过扫描探测目标区域的金属物体,当LDC1000传感器在水平或者垂直距离检测、运动检测、金属成分检测(合金检测)到被测物体时,串行外设接口(SPI)将获取的检测信号传递给微控制器处理,通过外围的声光电路指示,定位金属物体的实际位置。该装置适用性强、检测技术稳定、性价比高,可以应用在汽车、消费电子、计算机、工业、通信和医疗领域。     

多功能墙体探测仪的设计方法

针对墙体中水管、电线、金属物体的探测问题,设计了3种无源传感器,并设计了相关数据处理方法以确定被测物体的中心位置.利用PCB覆铜,制作了用于探测水管的电容极板以及用于探测电线的金属天线.建立了水管检测模型,得到输出信号随被测物体位置的变化规律.基于差分探头模型,提出了一种利用PCB线圈作为敏感单元的金属探测方法,通过数值计算,保证了差分线圈的平衡.最后,针对上述传感单元,设计了被测物体的中心检测算法.测试数据表明,各传感单元均具有较大的探测深度,中心检测误差均在合理范围之内.     

金属物体探测定位器设计

根据电磁感应原理,应用TI公司的世界首款电感到数字的转换器LDC1000设计了金属物体探测定位器。特别研究了硬币、铁环的定位算法,经测试达到了较高的准确度。该定位器以单片机为控制核心,通过SPI接口读取LDC1000感知的变化的物理量,数据经识别、处理,控制步进电机带动LDC1000在指定区域自主进行地毯式探测运动,当发现金属物体时,精确定位,并以声光信号报警。     

基于STM32和LabVIEW的金属探测定位系统

利用LDC1000数字式传感器,以STM32为主控芯片,虚拟仪器LabVIEW为平台,设计并实现了金属探测定位系统。它能准确识别出二维平面内的金属物体,并在LabVIEW中显示出坐标。经多次测试,系统完全实现了金属探测定位的功能。     

一阶数控球形反馈磁张量梯度仪动态特性研究

磁通门张量探头在非零的地磁场环境下存在稳定性差、非线性误差大等不足。为克服此类缺陷,需采用磁补偿技术使磁通门工作在零磁场环境。以提高磁通门张量探头的探测精度为目的,采用球形线圈及对应的驱动模块作为磁补偿装置,利用一阶数字控制系统的方法建立磁补偿装置的数学模型,并对其进行参数优化实现最优控制。实验结果显示,当带有球形反馈线圈磁通门张量探头的稳态误差在52.56 nT之内时,系统的带宽将扩展至4.75 Hz,该结果能够同时满足磁张量梯度仪的探测精度及带宽要求,提高了其在航空地球物理探测中的应用价值。     

主动电场管道堵塞内检测方法研究

主动电场定位的思想源自仿生学研究。生物学研究者发现,在没有光线的情况下,弱电鱼通过感应自身发射与接收电场的变化信息来捕获食物并导航,这种利用自身发射和接收电场来探测、识别、定位物体的能力被称之为主动电场定位识别。本文模拟弱电鱼水下电场定位原理研发出一种液体输送管道堵塞内检测实验系统。为检验该系统的有效性,模拟了不同材料管道(PVC管、有机玻璃管、铜管、镀锌钢管)的堵塞情况,运用自行设计的主动电场内检测探头对上述管道的堵塞情况进行了探测。研究表明该系统能够根据管道内部电场变化有效地探测不同材料管道的堵塞情况并对堵塞点出现的位置进行判定。从而发展出基于主动电场原理的液体输送管道内检测方法的新型原型机,为该技术的应用和深入的实验研究打下了基础。     

基于位移传感器接触式形状探测装置的设计

物体内壁形状的探测在工业生产中有着广泛的应用。给出了一种基于高精度位移传感器的接触式柱状物体形状探测装置的设计与实现方案。装置以STM32F107VCT6为主控芯片,由传动行进装置、测头检测装置、信号处理模块以及上位机显示等部分组成,实验表明物体内部形状及其相对位置可通过传感器实时测量并绘制在屏幕上。     

JY—12DA型多普勒探测安全监控系统

运用红外线、多普勒传感器探头开发了一种用同相动力线载波的可探测火源、人体、移动物体的新型的安全监控系统。     

水下物体回收装置的研究与应用

文章简要说明了水下物体回收装置的组成，并详细介绍了回收装置的工作过程，重点阐述了气囊和灌气阀的结构设计。水下物体回收装置在水下成功地进行了多次探测设备回收试验。说明该装置有一定的推广应用价值。     

光热法实现材料的在线检测与分选

本文提出将光热方法应用到工业自动化生产线上,以达到检测、分选各种原材料、半成品或成品的目的。此方法的要点是,根据物质吸收特性的不同,选择适当的光源辐照待分选物体的表面,使其产生不同的温升,随即由红外探测系统探测该物体的表面热辐射,所得信号经电路处理后驱动执行机构实现分选或直接记录作为检测的依据。方法的实质是由物质的光吸收特性不同区分出不同的物体,但其优点是将这种特性的测量与鉴别简化为在线的红外辐射探测,从而为自动化提供了一种新手段。文中讨论了酒瓶回收在线分选装置作为本方法的应用实例。     

基于六轴串联机械手的双向反射分布函数测量装置

由于现有的双向反射分布函数(BRDF)测量装置多为3轴系统,不能完全实现样品表面以上2π空间的全角度BRDF测量,本文研制了新型BRDF测量装置。该新型装置采用高精密六轴串联机械手作为待测目标的定位机构,使待测目标在测点进行三维转动;采用竖转台作为探测器探头的定位机构,使探头指向绕测点进行一维转动,从而形成4维转动以构建BRDF测量所需的4角几何关系。研制的装置可测量的入射和反射光束角度为:方位角0~360°、天顶角0~70°;光谱可扫描区350~2 500nm。BRDF测量过程由测控软件控制,可高精度、无遮挡、全自动、快速地构建BRDF测量几何关系,一次待测目标和探测器定位以及光谱扫描、传输、显示、存储平均用时约8s,测量不确定度优于2.5%(k=2)。     

一种基于FFT特征提取定位算法的甚低频仿生水下主动电场定位系统

主动电场定位的思想源自仿生学研究。生物学研究者发现,在没有光线的情况下,弱电鱼能通过感应自身发射电场的变化信息来捕获食物并导航,这种利用自身发射和接收电场来探测、识别、定位物体的能力被称为主动电场定位识别。在建立水下主动电场定位试验平台后,为实现该平台的水下电场定位,在该平台上对甚低频(10 Hz)电场激励下不同水体环境下不同电学特性物体的定位特性进行试验研究;随后,在总结上述特性研究的基础上,提出基于FFT特征提取的水下主动电场定位算法并在该试验平台上实现在不同水体环境中对不同性质物体的精确定位试验。成功提出一种基于FFT特征提取定位算法的甚低频水下主动电场定位原型机,该原型机证明了该方案的水下主动电场定位的可行性和有效性,为该技术为进一步工程应用和相关特性研究提供基础。     

气动位置传感器及其应用

一、气动位置传感器 气动位置传感器有着各种结构型式,这里仅介绍我们所研制的气动位置传感器系列。 1.背压式传感器 背压式传感器内喷嘴一挡板构成的一级放大和“是”门逻辑元伴的二级放大组成,用来探测物体的位置。图1为原理结构。 根据所使用的场合不同,背压式传感器的探头结构型式有喷嘴型、小球型、触须型及重锤型,如图2所示。图2a为简单的喷嘴型探头。当物体沿传感器的轴线方向移动,将喷嘴堵塞时,传感器即有输出。被测物体和喷嘴之间需良好的密封。常用作气缸的行程终点发信和手动控制。 图2b为小球型探头。当物体以任何方向使小球产…     

Balluff新型BOS 50K漫传感器

Balluff最近推出了新的BOS 50K光学物体探测传感器.这是一种采用红色光并配有IP 67标定和背景抑制的漫射传感器.这种新型间歇式传感器的探测范围为200mm到2000mm,配有Fresnel接收器透镜元件,是一种理想的长距离物体探测装置,包括危险区域外的装配作业,例如汽车、木材加工和包装工业等.无与伦比功能和灰度值转换使该产品成为理想的探险测传感器.     

火场救灾装置的设计

根据火场环境的特点,设计与研究的一种能探测火源与探测生命的装置。该装置以单片机为处理器,通过设计相应的算法和程序协调热释电红外传感器、微波传感器、温度传感器、烟雾传感器等多种传感器的工作,识别与定位在灾难中被困的人员。     

基于立体视觉和激光标记的空间物体位姿的快速定位算法

建立了一种4自由度双目立体视觉装置的传感器模型,根据空间两条相交射线唯一确定空间一点的原理,提出了在摄像机上加装激光源的方法,通过激光标记来解决目标物体上同一点在两幅CCD图像上对应点的快速匹配问题,从而很方便地求取目标物体的深度信息。最后,研究了目标物体空间位姿的图像定位算法,并通过确定的空间圆柱体位姿验证了该方法的正确性。     

一种准全向超声收发装置

根据超声探头的声场特性,设计制作了一种准全向超声收发装置.该装置主要通过对13个TC40-16TR超声探头组成的三维阵列的结构设计,再辅以多通道同步发射、多通道抢答接收电路,实现准全向测距,为实现对近地面的飞行目标的定位提供了方便可行的测距装置解决方案.实验结果表明,该装置能够实现对半径为15 m的半球空间的可靠全向测距,测距标准差在5 mm以内.     

基于PIC16F877A单片机的有毒气体探测报警及自动排气装置的设计

介绍一种有毒气体探测报警及自动排除装置.当室内空气中的有毒气体浓度超标至危及人体健康和安全时,此装置将报警并自动启动通风机排出有毒气体.装置采用QM-N10气敏传感器作为探头,以PIC16F877A单片机为控制器,并用KS0066U型液晶显示器显示有毒气体浓度;以保证人体健康和安全.     

基于LabVIEW的超声波坐标定位仪设计

为提供一种新型的物体平面定位方法,设计一种操作简单、工程上容易实现的坐标定位仪。将超声波测距原理应用到物体的平面定位中,利用AT89S52单片机作为核心处理器,驱动两舵机进行旋转,带动两超声波测距模块US-100进行扇形扫描,分时发射超声波信号并采集反馈信号,计算测量距离,由RS-232串行口与计算机连接通信,将测量数据传输给主计算机,利用虚拟仪器LabVIEW,实时动态显示物体的坐标方位并绘制其移动路线。结果表明:单个超声波收发装置4 500mm以内测量误差在0~17mm之间,测量盲区为23mm。整个超声波定位仪样机各项功能完成良好。