消防应急灯具自动检测系统的设计

为了提高消防应急灯具的检测效率,提出了一种消防应急灯具自动检测系统的设计方法.具体介绍了系统的总体构成、硬件以及上下位机软件设计,并对其中的几个关键参数的检测作了分析.经过检测机构的长期使用,验证了该系统能够准确、可靠地对国标规定的消防应急灯具的主要性能参数进行测量、分析.系统具有操作简单、人机化程度高、性能稳定、测试结果准确等特点.     

基于顺序注射技术的小型总磷自动检测系统

基于吸光光度的检测原理,采用顺序注射的方法,实现一种体积小、自动化程度高的水质总磷检测系统.实验结果显示,在0～0.5 mg/L的浓度范围内,该自动检测系统对水样中总磷浓度的检测具有较高的精度和良好的重复性,可以对国家地表水环境标准中要求的I～V类水中总磷含量进行快速准确测量.该自动检测系统具有测量结果准确稳定、消耗试剂量少以及操作简单等优点.     

光电式压路机用障碍物自动检测及报警系统

为了快速准确地检测障碍物,防止压路机在作业行驶中对人或物造成伤害,设计了一种压路机用障碍物自动检测及报警系统.该系统由光电式距离检测传感器阵列和总控制器及报警器构成.系统设定的报警闽值为压路机预期撞上障碍物的时间,报警触发距离随车速自动调整,不易误报施工配合人员,并克服了基于超声波传感系统的检测速度低、容易误报边缘区域外障碍物的缺陷.     

基于激光三角法的同步扫描形貌测量传感器

为了克服传统的激光三角非同步物体形貌测量传感器,在深度方向的测量精度和横向测量视场相互制约的固有缺点,设计了一种新型的激光同步扫描物体形貌测量传感器.传感器以激光三角测量法为基本原理,通过所设计的光路系统,实现激光投射方向与相机成像方向的同步扫描.本文研制了基于高速旋转的十二面转镜和线阵CCD相机为主体的实验样机,实现了测量深度方向和横向视场的相互独立,并结合精密电控位移导轨和激光跟踪仪等搭建了实验系统平台.在传统非参数标定方法基础上,提出了一种适用于该传感器的映射标定方法,能够准确快速的标定该传感器.系统利用激光跟踪仪进行比对实验验证,结果表明:单点重复性小于0.07 mm,测量精度优于0.25 mm.测量传感器具有精度高、速率快、稳定性好等优点,对于物体表面形貌快速精密测量有着广泛的应用前景.     

基于MEMS组合模块的姿态检测系统设计

在研究两轮自平衡电动车的平衡控制的基础上,设计了基于MEMS组合模块的姿态测量系统.通过对各MEMS传感器输出信号特征的提取、分析,将离散化低通滤波器模型与互补滤波的思想相结合,巧妙地构造出一种便于本系统实现的数据融合模型.同时,提供了一种基于MEMS组合模块姿态检测的低成本、可行性方案.     

分立活塞式MEMS微变形镜的系统级设计

利用实验室自主研发的集成设计平台,搭建了分立活塞式MEMS微变形镜的系统级行为模型,并对其有效性和准确性进行了验证;在此基础上完成了微变形镜的结构设计,并由仿真得到了结构的性能参数.研究结果表明,采用系统级方法进行MEMS器件的设计能够在确保求解精度的前提下,显著提高设计效率,缩短设计周期,减小设计成本;所设计的MEMS微变形镜的各项性能指标完全能满足一般自适应光学系统的应用要求.     

燃气表阀门参数自动检测系统研究

为了提高燃气表阀门参数检测的效率,解决阀门行程不易测量的问题,设计了基于LabVIEW数据采集卡虚拟仪器平台的燃气表阀门参数自动检测系统,实现了燃气表阀门参数的自动检测、数据处理与显示、结果保存等功能.实际应用结果表明,该装置能准确检测阀门参数,具有操作方便、结果直观、检测效率高等特点.     

基于MEMS技术的气体热导传感器的应用研究

针对传统的气体热导检测器在气体检测应用中存在检测精度差、灵敏度低、温度漂移大的缺点,本设计采用新型的MEMS气体热导传感器,设计了一种高性能的气体浓度检测系统.设计了一种高精度的双恒流源电路对电桥供电,运用微信号检测技术和温度补偿手段,采取模拟滤波和数字滤波相结合的方法,有效的抑制了各种类型的噪声干扰,提高了系统测量的精度与灵敏度,实现了微量气体浓度的准确测量,克服了传统气体热导检测的缺点.     

基于MEMS陀螺仪的铁路轨道塌陷监测系统设计

针对铁路轨道经常塌陷、事故频发现状,为有效监测轨道塌陷情况,设计了一种基于微机电系统(MEMS)陀螺仪的铁路轨道塌陷监测系统.分析了系统的基本设计原理,以MEMS陀螺仪、GPS模块为姿态测量元件,采用可编程逻辑控制器(PLC)对陀螺仪和全球定位系统(GPS)模块信息进行实时采样,定制了Win CE操作系统的ARM存储控制.同时,应用卡尔曼滤波算法在Matlab上实现陀螺仪和GPS数据融合、消除噪声.系统测试前使用专用水平仪传感器进行静态检测.测试结果表明:在平整和颠簸两种路段下,系统检测值准确可靠.当系统检测出倾角误差绝对值大于0.4°时,能够准确反映塌陷超标并反馈信息.系统符合我国铁路轨道动态检测指标,可广泛应用于铁路轨道塌陷监测.     

MEMS扫描镜温度可靠性测试

温度是MEMS扫描镜的一个重要失效因素。研究温度对MEMS扫描镜振幅的影响,再通过温度冲击试验和高低温存储试验测试温度对MEMS扫描镜可靠性的影响,分析扫描镜在试验中是否失效和失效的原因。试验结果表明:高温对MEMS扫描镜外框架和镜面振幅无影响,低温对MEMS扫描镜外框架振幅影响较大,增幅达12.3%,对镜面振幅无影响;低温存储由于水汽凝结会导致MEMS扫描镜失效,高温存储对MEMS扫描镜可靠性无影响。     

改进型二维位置敏感探测器检测误差的校正

分析了改进表面分流型二维位置敏感探测器(PSD)的工作原理及信号调理电路,针对PSD位置检测误差大的缺点,设计了利用万能工具显微镜进行标定的实验系统,运用误差理论对传感器在A区和B区的X向及Y向位置测试数据进行了校正。实验结果表明:应用这种校正方法,可减少PSD的位置检测误差,其中,A区位置检测误差可减少到±0.02mm。     

小型相机自动对焦用光电位置传感器

采用新颍的PIN结构研制的光电位置传感器,主要用于小型相机的自动对焦系统。文中阐述了PSD器件的工作原理以及为获得高反向击穿电压、高极间表面电阻和好的红外灵敏度在结构上和工艺上所作的改进。并对PSD器件进行了测试,得到符合设计要求的结果。     

PSD的光电响应特征及其在杨氏模量测量中的应用

针对目前大学教学中较为广泛应用的材料杨氏弹性模量测量方法和测量结果准确性方面存在的问题,对位置敏感探测器(PSD)的光电响应特性进行了系统的分析与研究,并利用此响应特征,基于杨氏弹性模量静态测量方法与原理,设计了两次复式光放大的新型传感方式,应用PSD作为微量位移测量的传感器,在小空间内实现了微测量放大的作用,使杨氏弹性模量测量结果的精度提高了1个数量级。     

一种基于PSD红外线位置传感器的设计

在介绍位置敏感器件(PSD)基本原理的基础上,提出一种以PSD为核心器件,应用于纠偏系统的红外线位置传感器的设计方法。介绍了该传感器的结构和测位原理,给出了硬件和软件的相关设计,分析了影响该传感器检测位置精度的因素,并提出了相应的解决办法。该位移传感器可检测的物体的最大运动位移为±18.5mm,检测精度优于0.1mm,采样频率可达1.5kHz。     

基于PSD的静电悬浮位置测量与控制系统设计

建立了基于位置敏感探测器(PSD)的静电悬浮三维位置信息测量与控制系统,分析了PSD的结构与静电悬浮位置测量与控制原理.系统采用单片机STC12C5A60S2处理PSD输出信号,得出悬浮样品位置信息与PSD输出电压的对应关系,实现单片机与上位机的通信,对测量的位置数据进行分析、处理以及悬浮样品位置控制.利用锆材料进行悬浮实验,实验结果表明:建立的测量系统能实现样品位置信息的非接触测量与稳定悬浮,具有测量数据可靠,运行稳定等优点,为材料悬浮加热和深过冷研究奠定了基础.     

激光-PSD传感器在焊缝跟踪中的应用

详细介绍了扫描式激光 -PSD传感器工作原理 ,包括发射光路、接收光路和扫描机构的设计。该系统已经成功地应用于我国大型耐压壳体焊接中。     

位置敏感探测器在转角测量中的应用

简要介绍了位置敏感检测器 (PSD)的基本原理和特点 ,以二维PSD为核心器件 ,设计制作了单镜二维激光扫描器转角测量系统。采用光学滤波和PSD后续信号处理电路相结合的方式 ,有效地消除了杂散光和暗电流的影响。对PSD作了位移标定 ,该系统可实现 30°二维转角测量 ,分辨力为 30″。     

二维PSD及其在轴系标高变化测试中的应用

位置敏感探测器件（PSD）具有响应时间短、位置分辨率高、光谱响应范围大等优点。介绍了PSD的结构与工作原理,给出了位置坐标函数表达式和相应的输出信号检测电路框图。探讨了PSD在汽轮发电机组轴系标高变化测试中的应用,分析了影响检测精度的因素,提出了相应的解决办法。试验测试结果表明：基于二维PSD的标高测量系统运行稳定,测试数据可靠。     

太阳跟踪器的设计及其在环境监测中的应用

针对传统傅里叶变换红外光谱遥测方法在环境监测中的不足,提出了利用太阳作为光源的太阳掩星法傅里叶变换红外光谱(SOF-FTIR)技术,详细介绍了太阳跟踪器的原理、实现方法以及光电位置敏感探测器(PSD)在其中的应用,并给出装置相关技术参数.实际外场实验表明:太阳跟踪器性能稳定,操作简单,具有良好的应用前景.     

一种消除PSD背景光干扰的新方法

光电位置敏感探测器(PSD)已应用到非接触式高精度动态位移测量中。但在实际应用中经常受到背景光的干扰,直接影响到测量系统的精度和可靠性。根据PSD的工作原理,分析了杂光下的输出信号与杂光的非线性关系。提出采用比例积分微分(PID)控制激光二极管的驱动电源来消除PSD背景光补偿方法,并设计了硬件补偿电路,实验结果和实际应用均表明:该方法能有效地消除背景光的干扰,可大大增加PSD的实用性。