基于无线传感器网络的光电信号采集系统设计

针对目前一些大型构件吊装系统中光电信号采集系统存在的布线复杂,可扩展性差,信号采集和转换效率低,数据传输能力弱等问题.分析了传统光电采集系统的缺陷,利用无线传感器网络技术,提出了一种新的光电信号采集系统,该系统以STM32F103ZET6为主控器,nRF24L01为无线传输模块.给出了系统的软硬件实现方法,并将其应用于硅光电池(PC50-6)作为传感器部件的信号采集.实验结果表明:该新型系统在信号采集的速度和精度方面有了明显的提高,能够满足系统的要求,为无线传感网络在光电信号采集应用方面做了一定的探索.     

CCD相机的数据采集与实时处理

通过对CCD光电图像传感器原理的认识,结合单片机,数据采集技术,数字图像分析与处理,实现相机的自动调节和数据的实时处理。研究设计了一种基本的图像采集系统,可以为各种信号的采集和处理提供基本模块,且使用了通用的51单片机实现控制功能。     

基于振动信号的传感器节点性能测试系统设计

传感器节点用于采集轮轨作用下钢轨的振动信号以分析钢轨振动特性。为了测试传感器节点的工作性能,设计并实现了能提供稳定振动信号的测试系统。测试系统基于MSP430单片机,由控制单元、激振器、简支梁结构以及监控软件组成。实验表明：在给定加载条件下测试系统可稳定提供10N的激振力,产生峰值为93×10－6的动态应变和97 gn 的振动加速度。通过分析采集数据的时频特性,可以有效发现故障节点。     

基于LabVIEW的柴油机高速数据采集系统

为了验证船舶动力系统故障诊断系统的数据处理、故障诊断等功能,搭建智能机舱故障诊断试验平台,开展动力系统故障模拟试验,采集瞬时转速、柴油机气缸缸内压力等关键参数。由于瞬时转速与柴油机缸压信号的采集速率不同,为满足各信号采集的高速性和同步性,提出通过LabVIEW建立高速数据采集系统,结合运用光电编码器和磁电式转速传感器,以光电编码器Z相输出信号触发各信号同步开始采集, 以光电编码器B相输出信号和磁电式转速传感器输出信号分别触发采集曲轴转角信号,作为各信号对应基准的方法。试验证明,此高速采集系统可实现各信号周期对应,并能够保证数据采集的高速性和同步性,有利于故障诊断服务平台提取和分析故障特征参数。     

宽动态范围微弱信号光电检测系统

昼夜工作的探测器在一天中处于不同照度环境下的信号探测,为了精确测量出工作在宽动态范围照度下的光电探测器的输出信号,利用FPGA工具和相关检测原理设计了一套宽动态范围高精度信号测量采集系统;该系统由接受光学系统模块,跨阻放大电路模块,锁相放大电路模块以及A/D采集模块组成,接受光学系统实现了屏蔽杂散光功能,对水平与垂直方向上的光强进行了误差校正;跨阻放大电路和锁相放大电路实现了微弱信号的放大和噪声的抑制,A/D采集模块将数据实时采集显示;在暗室环境下,以中心波长为650nm稳功率激光器为光源,使用滨松S2386-5K光敏二极管为光电探测器进行试验,实验过程中通过改变信号调制频率和激光器功率大小,最终选择调制信号频率为1000Hz最为适宜;实验结果表明,光电检测系统在照度范围为均可以完成准确测量,拓宽了测量的动态范围,实际测量值与理论值误差在精度允许范围之内,该研究对于其它波长的光源或其它微弱信号检测系统的设计与分析具有借鉴意义;     

基于虚拟仪器技术的信号采集与分析系统的研究

应用LabVIEW开发平台,设计了基于声卡的虚拟信号采集与分析系统,并对信号采集性能进行了实验研究。构建的信号采集与分析系统具有信号采集、分析、波形显示、存储等功能。所设计的采集软件操作方便、交互性好,并且可以根据用户的需求进行功能扩充,为低成本下构建数据采集系统提供了一种思路,可以应用到语音识别、环境噪声监测和实验室测量等多种领域,应用前景广阔。     

太阳位置光电模拟信号检测跟踪的实现

本文介绍了对放置在检测板上的4个光电二极管,在太阳光照射下,产生的电流信号进行模拟信号采集和单片机处理数据的实现过程。给出了基于单片机的模拟信号采集系统的总体框架,对硬件及软件设计作了详细的说明。系统以SPI为传输方式,以STC89C52为控制器,实现了信号的模数转换及数据的传送与处理。本文设计的光电模拟信号检测跟踪方案,更好的确定太阳辐射角度的精确位置,控制更精准。     

高速二维运动轨迹非接触光电检测新方法

非接触式位移测量具有结构简单、响应速度快等优势,正受到越来越到多的重视。本文按照平面轨迹跟踪的高精度性和实时性要求设计了一个非接触式位移测量的光电系统,编制了一个平面轨迹跟踪显示的跟踪软件。本文采用光电传感器的图像处理功能来实现设备的位移量的实时准确测量跟踪,再将光电传感器处理后得到的位移信号在USB控制芯片的控制下通过USB接口传输至计算机中,然后由编制出的跟踪系统软件对位移信号进行处理,并在屏幕上显示出来以及后续的数据处理。系统包括光电位移传感器、数字图像处理器、图像采集系统、跟踪系统软件等,其中光电传感器采用专用鼠标光电传感器,精度高,成本低,集成度高,采购方便;编制的跟踪系统软件可在计算机屏幕上实时显示设备的轨迹,对软件进行升级处理可以很方便的实现更多的数据处理功能。     

一种基于ARM的仿生偏振光测试系统的研究

针对研制仿生导航微纳传感器的需要,设计了一种以光电二极管为光电转换元件、以ARM微处理器为控制核心的仿生偏振光测试系统.分析了仿生偏振光测试的原理,并对测试系统的硬件设计及基于实时操作系统uC/OS-Ⅱ的软件开发进行了详细的阐述.该测试系统成功实现了对特定波段(370 nm-520 nm)的偏振光信号的采集,并利用三路信号进行了定位角度的计算.     

新一代地铁远程通信ATS系统设计与实现

从地铁车辆安全的角度出发,对地铁车辆远程信号的采集方式、处理方式、控制方式、存储方式等方面进行优化设计,设计并实现了更为先进的地铁远程信号采集处理及自动监控系统(ATS系统),根据地铁车辆专属信号特性对信号采集电路与前置放大电路进行了从新设计,增强了信号的稳定性,设计并改进了轨道50 Hz相敏信号的滤波电路,增强了信号的抗干扰能力,设计了光电隔离电路对采集信号进行隔离,一方面保证了单片机免受外部电源的干扰,另一方面也增强了信号的远距离传输能力,并设计了系统相关模块的接口电路,这些改进电路对于提高地铁车辆的安全可靠运行起到了积极的作用.