基于CPLD的线阵CCD的驱动及数据采集

本文介绍了基于CPLD的线阵CCD的驱动和数据采集系统的软硬件构成、工作原理及设计方案，讨论了图像采集、数据存储等技术，并对系统的测量结果进行了分析。结果表明，该系统实现了对线阵CCD的正确驱动和数据的实时采集存储，结构简单，可进一步应用于高精度的一维尺寸测量。     

CCD线阵驱动模块设计与实现

从单片机应用的基本原理出发,介绍一种适用于角度和位移高精度测量的CCD线阵驱动模块设计与实现方法。该模块采用CCD线阵作为光电测量器件,通过单片机控制CCD线阵的运行;CCD线阵的输出信号经比较器输出,实现灵敏度可调的角度或位移的高精度测量,文中给出了该模块的硬件设计原理图和程序框图。     

石英玻璃管尺寸参数测量的新方法

线阵CCD器件在尺寸测量及光电检测等方面有着非常广泛的应用,但受CCD器件本身尺寸和结构的限制,在测量范围、测量精度和测量速度方面常产生矛盾,这一矛盾可以通过一些技术手段得以解决.本文介绍一种用线阵CCD测量石英玻璃管尺寸的新方法,通过多片CCD拼接的方法实现对较大尺寸的测量,实现在保证高精度情况下较大量程的测量.并采用了单色LED作为照明光源,使得系统的精度和灵敏度都有一定的提高,稳定性增强.     

基于提高线阵CCD测量系统测量精度的研究

为了提高线阵CCD测量系统的测量精度,从影响系统的几个主要方面进行了分析研究,并提出相关的改善措施。文中除了详细论述了线阵CCD传感器、光源成像系统、A/D转换器等器件系统外,还分析研究了信息采集、驱动电路设计方法和图像处理的软件算法,详述了双相关采样法,单片机驱动,复杂可编程逻辑器件驱动和线阵CCD的细分方法,并进行适当的改善。指出线阵CCD的细分方法将是未来研究改善系统测量精度的主要方向,经过改善后的系统测量精度将大大提高。     

航天遥感TDI CCD相机面阵成像模式的实现

为了解决TDI CCD相机无法利用面阵图像来测量光学系统畸变的问题,提出了一种TDI CCD的面阵工作模式。首先,介绍了TDI CCD的工作原理,分析了TDI CCD工作于面阵模式的条件,然后设计了TDI CCD面阵工作模式的电荷转移时序,阐述了TDI CCD工作在面阵模式时行周期和积分时间的设置方法,并在FPGA内实现了TDI CCD面阵工作模式时序。最后,以积分球作为光源,利用TDI CCD相机成像系统实现了TDI CCD相机的面阵模式成像,并获得了TDI CCD相机的清晰面阵图像。理论分析与实验结果均表明,该方法能获得TDI CCD相机的面阵图像,可为光学系统畸变测量提供必备条件。     

基于STM32的线阵CCD积分时间可调驱动改进方法

使用单片机编程实现线阵CCD积分时间可调驱动,其驱动程序的CPU占用率100%,造成单片机资源浪费。为了克服线阵CCD驱动程序的CPU占用率过高造成单片机资源浪费的问题,提出了一种改进的线阵CCD积分时间可调驱动方法。以TCD1209D为例,根据线阵CCD芯片的工作原理,对TCD1209D工作周期中空驱动像元的时序进行简化,采用STM32F103单片机定时中断实现积分时间可调。测试结果表明:在改进的方法下,CCD驱动程序的CPU占用率是可变的,占用率与像元个数近似正比关系,与工作频率以及积分时间近似反比关系。改进的方法能够有效降低CCD驱动程序的CPU占用率,从而克服了单片机资源浪费的问题。     

三色线阵CCD高速信号处理系统的优化设计

为提高线阵CCD测量系统的测量精度和抗干扰性能同时保证系统信号处理速度,总结并试验了几种常见的CCD信号处理方案,并提出对应优化设计。阐述了线阵CCD传感器、CCD驱动电路的工作原理,着重分析研究了CCD测量系统中的信号采样和处理过程。详述了CCD输出电压特性,分压电路、滞回比较电路工作原理和MCU采样时序。试验结果表明,相比传统使用单比较器的方案,使用多滞回比较器的设计系统精度得到大幅提升,同时抗干扰性能也得到更好的保证。该设计已应用到印刷行业的纠偏控制器中。     

基于CCD线阵的航空液压附件位移测量装置

从单片机应用的基本控制原理出发,针对液压位移极限的高精度测量要求,介绍一种用于该项目参数测量的系统设计,并在实践中对相关的测试理论和软、硬件设计进行探讨和验证。该系统采用线阵CCD作为多通道光电转换器件,通过比较器二值化送入单片机系统分析处理,最终实现以较低廉的成本做到对液压位移极限高精度测量的要求。     

自动变扫描控制技术

线阵CCD光电传感器在激光自准直经纬仪中的应用,为经纬仪实现高精度、高灵敏度、重量轻、体积小等特点带来了很多的优越性.但是在实现CCD驱动电路设计时,我们经常遇到一些问题.为了解决上述问题文中提出一种新的线阵CCD驱动电路中的自动变扫描控制的设计方法,根据光源的强度自动有效地控制曝光时间,提高测量精度.     

基于单片机的线阵CCD驱动模块硬件设计与实现

根据线阵CCD驱动时序的特点,给出一种线阵CCD驱动电路的设计方法。采用具有增强型内核的单片机产生CCD所需的驱动波形,能充分发挥单片机可编程的特点, 为用户提供丰富的驱动信号接口,并实现了电子快门功能。首先介绍CCD驱动模块的基本工作原理、主要特点和驱动时序的设计思路,接着完成驱动模块软硬件的设计,最后通过大量实验验证该驱动模块的有效性。实验结果表明: 该驱动模块所产生的驱动信号满足CCD的需要,当该驱动模块集成到其他无接触测量系统中时, 该测量系统能正常稳定工作,测量结果准确,精度达到了μm级。     

智能化技术在油井压裂参数测量系统中的应用

本文介绍了利用Visual Basic 6.0提供的串行通讯控件Mscomm实现油井压裂参数的智能化测量.该压裂参数测量系统在实时测量油井压裂参数的同时,实现了对测量数据的自动采集和测量结果的动态显示、存储和打印等功能.     

基于光学劈尖干涉的激光波长测量系统研究

为了在较宽波长范围内准确快速测量激光波长,在虚拟仪器环境下,通过测量光学劈尖上的干涉条纹间距的方法实现了激光波长测量。系统由光学劈尖、CCD器件、数据采集卡和计算机组成。将CCD紧贴劈尖,用以记录入射激光在劈尖上产生的干涉条纹的光强信息,CCD的移位驱动脉冲用做采集卡模数转换的采样信号,则CCD输出的每一帧信号就变成一个具有2048元素的准周期序列,且数据序列与CCD像元一一对应,送到计算机进行FFT变换即可计算出该序列的周期,再映射成像元的个数得到干涉条纹的间距从而计算出波长。暗背景条件下,用3种不同波长的准直激光束垂直照射CCD进行实验,结果表明：测量误差小于1nm。     

用线阵CCD实现相机展平板抽气孔直径精确测量

相机展平板抽气孔的加加工精度直接影响胶片的展平质量,文中基于圆孔夫琅和费衍射测量微孔直径的原理和线阵CCD信号串行输出的特点,给出了展平板抽气孔精确自动测量的硬件和软件实施方案。     

一种电能表可信生产贴片环节采集验证方法和系统

针对当前电能表电路板中元器件贴片异常现象,基于新型的计算机视觉技术、图像采集技术、识别技术、自动化控制技术,设计出了新型的电能表可信生产贴片环节采集验证方法和系统,对智能电能表PCB贴片信息进行采集、检测和异常判断。本研究将双六轴联动控制系统融入系统设计中,在空间范围内实现不同位置的电能表三维运动,利用CCD相机进行上下运动,在平面、侧面、三维等多角度扫描PCB贴片信息,对光源系统进行RGB三基色谐调智能调节,调整彩色CCD相机参数信息和运动控制系统定位信息,从而获取二元或者灰度水平光学成像图像,并利用标准模板库与电子元器件进行比对,通过大数据算法查询目标数据库,实现PCB贴片信息的判断。实验表明,本研究的算法检测时间快,正确率高,大大提高了生产效率。     

基于PCI高速图像采集卡的设计

设计了一种其于PCI高分辨率线阵CCD图像采集系统,它由光学镜头、硬件电路与机械传送装置3部分组成,其中CPI．D是硬件电路中的核心,主要实现CCD驱动、专用A／D转换时序、FIFO读写控制、以及步进机驱动控制信号,采用PCI接口实现与上位机通信。实验结果表明,系统设计符合设计要求,并且可广泛用于相关检测领域。     

变电站实时测温技术实践应用研究

利用红外测温设备对电力设备进行测温,可以及时发现设备发热缺陷,避免隐患进一步发展造成设备事故,然而由于设备数量庞大,目前的人工作业方式需要耗费大量的人力。探讨在变电站实施一套自动测温系统,该套系统能够按照要求进行自动测温,发现超温自动发出告警信息,实现各测温点历史温度数据的查询和分析。系统的实施减轻人员测温工作量,实现设备温度异常的智能监测和告警,为设备安全运行提供保障。     

基于PSASP的电网智能仿真工具设计与实现

现有通用电力系统仿真软件自动化和智能化程度不高的问题极大影响了安全稳定分析工作的效率。为此,从工程技术人员的实际需求出发,基于电力系统分析综合程序(power system analysis software package, PSASP)设计并开发了电网智能仿真计算工具。该工具通过从数据解析与处理、计算功能优化、结果分析自动化3个方面对现有软件进行了优化,提升工作效率。引入达梦数据库系统,实现海量数据的存储、计算、查询和共享。开发了厂站接线图自动绘制功能,可自动实现元件连接关系的可视化展示。开发了运行方式数据自动生成功能,可形成对应海量运行场景的潮流作业数据。开发了静态安全自动分析功能,可进行N  1开断的自动计算和结果的智能分析与展示。最后,以华中电网安全稳定分析为例,验证了智能仿真工具的实用效果。     

一种高精度重锤落体测速装置

在火工品验收检测中,爆炸冲量是一个非常关键的参量。炸药在空中爆炸时生成的空气冲击波的峰值和冲量是衡量弹药爆破及杀伤效果的一项重要指标,其准确测量具有重要的意义。针对火工品爆炸元件测试的需求,在现有测试技术的基础上,提出并实现了重锤落体测速装置;利用双狭缝探测结构,使光源和重锤的速度同步;设计红外发射和红外接收阵列,对电路进行抗干扰设计;在强电磁场等恶劣环境下,系统可自动完成多组数据连续测试,并给出测量数据;与铅柱法冲量测量进行了对比,测量精度大于±1%的设计要求,证明本测试装置稳定可靠。     

自驱动关节臂坐标测量机测控系统

为了使关节臂坐标测量机满足在线、自动批量和智能测量的需求,提出研究自驱动关节臂坐标测量机,研究了其测控系 统。 系统以计算机作为控制器,与 6 个驱动关节及触发测量电路等组建硬件系统,软件采用状态机与事件结构相结合的结构框 架设计,实现自驱动关节臂坐标测量机的运动控制和规划路径采样点自动数据采集。 搭建实验系统对测量机进行测试实验,实 验结果表明,在测控系统支持下自驱动关节臂坐标测量机运行平稳,测量机测量小尺寸球的重复性误差为 0. 038 mm、测量较大 尺寸量块的重复性误差为 0. 192 mm (k = 2)。 测控系统的研究为自驱动关节臂坐标测量机标定技术、误差分析及应用研究奠 定了基础。     

基于Modbus总线的企业智能供配电系统的设计与实现

以实例给出了企业供配电系统中微机保护装置、智能断路器与Modbus通信的硬件接线。阐述了供配电系统中Modbus通信协议的模式和功能代码的应用,并设计实现了该供电系统的组态监控界面。运行结果表明,以Modbus现场总线建立的企业智能供配电系统具有良好的开放性、灵活性,能够实现企业供配电系统的智能监测与自动控制。