非开挖电力竣工管道铺缆回拖力测试仪

针对电力竣工管道铺设电缆时回拖力测试的需要,设计了一种铺缆回拖力测试仪,仪器由机械结构、数据处理电路及上位机软件组成。仪器随电缆从管道始端至终端拖行,期间将整个施工过程中的回拖力采集并存储起来,施工完毕后通过上位机软件将仪器内存储的数据读出,进行进一步的分析、处理及显示。仪器加工完成后进行了大量的室内外实验,实验结果显示：仪器符合实际施工测试要求。     

自制声波遥控开关

声波遥控开关是利用频率稍低于18kHz的声波信号作为遥控媒介,其发射器是一只无源的压气式橡胶球,可在20m~2左右的房间内随意控制灯具的亮灭,对老人和儿童夜间活动尤为方便。一、电路工作原理声波遥控开关电路如图1所示。电路主要由电源电路、声波换能器、选频放大器、负脉冲发生器、双稳态电路、电子开关等部分组成。     

光伏系统功率优化器研究与设计

为了确保太阳能电池工作在最大功率点(M PP),提高光伏阵列的转换效率,研制了一种光伏系统功率优化器,介绍了系统的组成结构与工作原理.设计了降压斩波电路(BUCK电路)、驱动电路和采集电路等系统模块电路,建立了光伏系统功率测试系统,于静态和动态2种环境下进行性能测试,实验结果由测试上位机软件实时显示,结果表明:系统跟踪MPP的效率为99.38％,在2种情况下均能够准确、实时地跟踪MPP,且系统稳定,检测结果精度较高.     

LabVIEW在加速度计动压马达跑合监测系统中的应用

加速度计动压马达跑合监测系统用于对10路动压马达的电流、功率、电压和频率等参数进行连续自动采集.跑合监测控制系统由硬件电路、PCI-6259数据采集卡和上位机软件构成.上位机软件采用LabVIEW 2012编写,具有实时监控、自动报警断电、报警定位、数据存储和查询功能.经试验,跑合监测系统所采集的数据与WT230功率计相比较,精度符合要求,跑合监测系统可以连续不断电稳定工作150 h以上,测试效率得到提高.     

高精度井下存储式电子压力计的设计

为了更准确地测取地层压力数据,研制了高精度井下存储式电子压力计.该压力计由井下仪器和地面处理2个部分组成:井下仪器以ADuC834单片机为核心,完成井内压力和温度的采集和存储;地面处理实现井下数据回放和处理.详述了该仪器结构和指标、系统硬件设计以及软件设计方案,并对压力计的性能进行测试.测试及现场工作表明,该仪表能够实现-40℃～150℃范围内的压力测量,测压精度达到0.05%,满足井下测试要求.     

基于LabVIEW的高压测试系统的设计

介绍了由LabVIEW作为上位机软件开发平台,用示波器实现数据采集、数字万用表实现电阻测量以及通过PLC进行测试控制的自恢复保险丝高压测试系统。该系统能够对自恢复保险丝进行连续测试,并对测试数据予以及时的记录、保存。为检验该系统的准确度,对其测试数据进行了分析,并验证了其准确性。该系统具有友好的用户界面、便于操作、设备可靠、准确度高等优点,可以提高测试自动化程度,节约测试人员现场观测与操作的时间。     

通用型ECU在线检测系统开发

针对通用型ECU的硬件构成与功能,开发了一套在线检测系统,用于检测其硬件及功能的可靠性。该系统由机械结构、检测电路板、单片机程序和上位机软件等4部分组成。通过外加输入信号到ECU各部分电路,读取输出信号以判断其能否正常工作,该系统可实现通用型ECU硬件及功能的在线检测。应用表明,该检测系统运行稳定可靠。     

手持式生物阻抗谱仪的研制与应用

本研究针对市面上的阻抗谱检测仪器体积大、造价高等问题,研制出了快速、便携、低成本的手持式阻抗谱检测仪器测量生物阻抗。该仪器由直接数字合成式信号源、幅相检测单元、显示及通信等模块构成,可以实现0.1-500kHz的自动扫频仪器通过RS232接口与上位机相连并实现数据的传输与处理。开发了上位机软件,实现了相位AD值、幅度AD值、复阻抗实部虚部值以及复阻抗特征参数等重要数据的输出。此后对该仪器进行了系统检测,结果表明该仪器检测结果稳定可靠,并利用该仪器对84块新鲜猪肉进行了实验,发现细胞外液电阻Re与猪肉样品水分含量值之间存在线性关系,且线性拟合显著决定系数R2达到了0.75,说明该仪器是猪肉水分含量检测的潜在工具。     

井下仪器测试系统与PLC控制器应用

本文介绍了PLC控制器在井下环境模拟石油仪器测试系统中的应用。该系统可以模拟石油井下温度和压力等，能够对井下各种仪器的性能指标进行测试和校验。实际使用和运行结果表明，该系统达到了设计的功能和技术指标要求。     

基于ZigBee技术的多信号源控制系统

针对传统有线多信号源的控制数量有限和手动操作不便问题,提出了一种基于ZigBee技术的多信号源无线控制系统,其主要由ZigBee星状网络、PC上位机软件和直接数字合成( DDS)信号源组成。采用ZigBee通信协议栈,以CC2530组建星状网,通过Matlab GUI上位机软件发送控制命令,协调器接收指令并以一对多广播方式无线转发,终端设备接收指令后控制信号源输出信号。设计系统网络容量为256节点,上位机最大波特率为115200 Bd,信号源频率范围为0~40 MHz。实验表明,系统正确实现无线控制信号频率输出和扫描功能,输出频率精度为0.0291 Hz,255个节点的信号源控制数量远高于传统信号源,图形用户界面( GUI)可无线灵活操控所有信号源。     

基于LoRa无线传输的水质监测系统

为解决目前我国水质监测存在的监测站点少, 通信费用高, 功耗大等问题, 本文构建了基于LoRa无线传输技术的水质监测系统. 该系统由数据采集终端、无线通信电路和远程控制中心3部分组成, 应用嵌入式技术和FreeRTOS系统完成传感器任务调度和数据采集, 通过无线通信电路使用LoRa技术发送至远程控制中心并在上位机软件中进行显示. 上位机软件使用Qt实现, 可实时监测到传感器状态以及监测点的定位信息. 测试结果表明, pH等5种数据的变异系数小于5%, 温度也仅为8.76%, 表明可稳定持续在一段时间内监测灞河水质. 本系统具有成本低, 可扩展性强, 集成度高等优点, 可用于污水监测和水产养殖等水域环境, 具有良好的应用前景.     

X波段雷达灵敏度测试信号源的设计与实现

针对基层部队雷达性能指标的测试需求,设计了一种小型化、数字式雷达灵敏度测试信号源。该信号源通过数字接口接收上位机的频率、功率和脉冲调制控制命令,其频率带宽达2000 MHz,频率间隔1 MHz,功率变化30 dB,脉冲宽度最小低至纳秒级。给出了信号源硬件电路和软件程序的具体设计步骤,通过原理样机的测试验证了信号源的可行性。     

交叉偶极声波测井的数据采集与处理电路设计

针对多通道声波数据采集时序控制复杂的特点,设计了一种基于DSP和FPGA的声波数据采集与处理电路.设计中在FPGA内部构造4个异步FIFO作为模数转换器和DSP之间的数据缓存器,并由DSP实现LZW数据压缩算法等数据处理,电路协调一致地完成8路信号的采集与处理操作.实践表明,该电路能够稳定可靠地工作,达到了井下声波信号采集的要求.     

基于分光光度法的水质氨氮检测系统设计

设计了一种基于纳氏试剂分光光度法的水质氨氮检测系统,阐述了系统的工作原理和总体设计,下位机数据采集系统采用硅光电二极管作为光电探测器,AVR单片机作为微控制器,上位机软件负责仪器的操作、数据显示和存储。经测试,系统工作稳定,界面友好,达到了设计要求,和其他同类设备相比有效降低了成本。     

基于瞬态特征的阵列声波换能器组性能匹配的算法

声波换能器性能之间存在的差异影响了阵列声波测井仪器的测量精度,为了提高测井仪器的测量精度,方便老仪器的维修,研究了换能器频率特征对其接收波形的影响特征.通过模拟环境采集到数据对换能器特性进行定性的分析,得到换能器的矫正参数,并用该参数对实际测得的数据进行幅度,相位的矫正.该方法可以简化换能器匹配筛选的复杂度,使偶极子阵列声波换能器满足性能匹配的要求,从而提高仪器测量精度,同时也避免了维修仪器过程中频繁的更换换能器.     

基于LabVIEW的电路板自动测试系统设计

针对当前市场上的电路板测试系统不能满足一些公司生产的电路板的测试需求,而采用人工方式进行测试,劳动强度大效率低的情况,提出了一种基于LabVIEW和数据采集卡的电路板自动检测系统设计方案。该系统采用数据采集卡实现信号的采集和控制向量的输出,通过继电器电路和外部接口电路实现测试端的自动选择、激励信号源的自动加载和特殊外部辅助电路的自动接入,利用LabVIEW软件实现对上位机测试系统的开发。实践证明该系统能较好地完成测试任务,提高测试效率。     

基于WSN的煤矿瓦斯监测系统软件的研究

开发了一种基于WSN(无线传感器网络)的煤矿瓦斯监测系统上位机软件。该软件采用Visual C#和数据库技术进行软件设计,具有实时接收和发送数据、保存数据、历史数据查询统计、预警曲线显示、数据报表打印等功能。测试结果表明,该瓦斯监控软件具有界面友好、功能完善、精度高、成本低及操作简单等优点,能够实时监控煤矿井下瓦斯浓度和减少事故发生率。     

冲击波超压测试多设备接入上位机软件设计及应用

冲击波超压测试在爆炸威力研究中是一个重要组成部分,便捷的测试设备和方法能提高冲击波测试效率。使用Qt开发框架设计一款多线程上位机软件,同时连接多个设备,解决传统上位机软件与单个设备连接时存在的数据传输效率低、设备接入过程繁琐等问题。该上位机软件主要包含设备管理、参数管理、算法模块和数据管理4个功能模块。通过网络连接,使用自定义应用层协议与设备进行数据传输,对采集的电压信号进行数值转化和滤波,最终形成超压信号并进行数据展示。采用静态电压测试和动态压力测试对上位机软件进行功能评估,结果表明:在静态电压测试中,该上位机软件能准确反映信号发生器幅度为1 V、频率为1 000 Hz的正弦信号;在动态压力测试中,3个采集点的第一波峰压力值分别为0.117 8 MPa、0.121 4 MPa和0.117 9 MPa,与理论激波管计算值0.116 0 MPa之间的误差均在5%以内。该上位机软件能同时对多个设备进行命令控制和数据传输,简化多台设备的连接操作流程,同时提高数据传输效率,具有一定的应用推广价值。     

声学参量换能器阵及其测试系统设计

根据声学参量阵原理,设计了一个3×3的九元矩形换能器阵及其测试系统,并在空气进行验证性实验;系统包括正弦信号产生电路、信号控制电路、功率放大电路以及回波信号接收电路等,辅以LabVIEW平台,实现正弦信号和脉冲控制信号的产生,发射信号时间长度控制以及功率放大,并最终驱动换能器阵;实验表明,当有85kHz和90kHz的正弦信号产生时,系统各部分均能正常工作,能够听到天花板处有声响,且回波信号中含有5kHz的频率成分,即证明换能器阵及其系统的设计均是可行的.     

基于PT100的高精度温度采集系统设计与实验研究

介绍了温度采集系统的硬件、软件设计和实验研究.系统由下位机和上位机构成,下位机硬件主要由温度传感器PT100、由仪用放大器AD620构成的调理电路、A/D转换器MAX197和微控器AT89S52构成,上位机为PC机.下位机软件用C言语编写,上位机软件用VB6.0设计而成.在恒流源的激励下,PT100的阻值随温度的变化转换成电压的变化,调理电路对电压信号进行放大、变换,输出0 V～5 V的标准信号,经A/D转换送下位机,再通过串行通信上传给PC机进行存储、显示和图形化.系统采用分段线性化算法,利用MATLAB软件进行最小二乘法线性拟合,得到不同温度区间上的标度变换算法.与WZPB-1型标准铂电阻温度计的对比实验结果表明该系统的测量精度优于±0.1℃,系统工作稳定、可靠.