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。     

基于PSD的大坝变形监测仪关键技术研究

为解决现有大坝变形监测仪器可靠性不高等问题,基于半导体位置传感器PSD,以静力水准仪为例,在优化设计电路的基础上,设计新型变形监测仪器系统。通过系统一致性、稳定性和温度适应性实验,分析监测仪器的测量精度、温度适应性和测量时间3个关键技术指标:测量精度高达0.002 mm,温度稳定性达到0.001 mm,测量时间短到1 s。实验证明,PSD式新型监测仪器优于现有的变形监测仪器。     

基于PSD的水利工程变形监测系统设计及室内检验

摘要:为高精度实现水利工程变形测量,设计一套基于PSD传感器的位置检测系统,该系统把激光器安装在水利工程易出现变形的位置上,通过实时观察照射在PSD表面光斑位置变化,测出水利工程水平方向和竖直方向的微位移?本系统首先对PSD输出的信号进行信号处理,再利用单片机对转换后的四路信号进行位置计算,并用遗传算法与LM-BP神经网络法相结合的模型对PSD进行非线性校正,最后把位置结果显示在数码管和系统界面上。PSD作为新型传感器,分辨力高、信号处理简单、可连续探测光点位置,可代替其他监测设备广泛用于水利工程的变形监测。     

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。     

集成运放应用技巧（二）

(接上期)二、运放电路设计技巧目前举办的各种电子竞赛选题中,相关的模拟电路部分一般会首选运算放大器的应用问题;而扩展部分也必然牵扯到集成运放的使用技巧和灵活运用。因而,相关集成运放电路的设计技巧是我们应该     

基于PSD的激光跟踪坐标测量系统

建立了基于位置敏感探测器(PSD)的激光跟踪坐标测量系统,分析了单路球坐标激光跟踪测量系统的结构与跟踪系统对PSD信号处理电路的要求,搭建了快速、准确的PSD信号处理电路;找出了PSD上的位置反馈信息与被跟踪目标位移的对应关系.针对光路调节方法和光路误差对测量误差的影响,分析了光路对跟踪控制的影响.实验证明:所建立的跟...     

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″。     

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P SD光杠杆自平衡精密电磁天平的研究

提高电磁天平性能的关键是在一定质量下使横梁产生大的位移并对该位移量进行高精度检测,据此设计了一种基于PSD(位置敏感器件)光杠杆与横梁组件构成的位移传感器,并与电磁力传感器构成闭环系统,它可使传统的电磁天平的位移量得以进一步放大。与普遍使用在电磁天平中的硅光电池位移传感器相比较,采用PSD光杠杆的位移传感器具有测量精度高,结构简单,动态特性好等优点,优化了电磁天平的整体性能。基于上述方法研制了量程为210 g的电磁天平样机并对其进行试验研究,结果表明其系统总精度达0.003 2%。     

空心互感式位移传感器

本文介绍一种空心互感式位移传感器,其工作原理是采用开关方式,以恒流源双向向空心互感的原边线圈充放电,采样副边线圈在稳定放电期间的窄脉冲高度来测量位移量,量程可达20mm,相对精度为2%。论述了互感值的测量,分别设计了轴向和径向两个位移的试验及捕获采样数据的电路,从数据分析证明该方法可以测量位移,减少了空心线圈中的干扰对测量的影响,轴向位移还可以直接测量电介质材料的厚度。     

一种新型高精度溶解氧传感器的设计

采用极谱式溶解氧电极,以低功耗、高稳定性能的NEC单片机为核心处理器,设计了一种新型高精度溶解氧传感器。详细介绍了传感器的工作原理、NEC单片机的各项性能参数、硬件结构以及电路分析、软件设计。针对极谱式溶解氧电极激化时间长的缺点,提出一种实用的解决方案,大大缩短了测量时间。采用18位的A/D转换器与高精度的仪表运算放大器,提高了测量精度。     

微机测量系统中的抗干扰措施

为了提高测量的可靠性，对测量系统进行抗干扰设计是必不可少的。将硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术结合起来应用于基于微机的精密电感测微系统中。提出了通过从电路合理的布局布线和元器件的筛选以及软件的数字滤波和零点处理等措施来达到抗干扰的目的。最后通过实验表明了采用这些措施之后，测量仪器的可靠性和稳定性得到了很大的提高。     

高压带电体温度检测装置

针对传统高压带电体测温方法存在的难以实现电气绝缘、精度低等问题,介绍了一种新型高压带电体温度检测装置的设计方案。该装置采用传统接触式测温方式下的温度传感器采集温度信号,采用可调电流源+感生电源方式实现供电,各感生电源与可调电流源通过高压线连接,不同测温点的感生电源之间没有电气连接,且采用光纤传输温度信号,从而很好地实现了电气绝缘。实验结果表明,该装置的感生电源电压稳定,测温精度高,抗干扰能力强。     

基于单片机与锁相环技术的位移测量系统

针对目前位移测量系统精度普遍不高且灵活性差的特点,通过对光栅莫尔条纹的测量原理以及锁相倍频技术理论的分析,利用单片机的高速智能数据处理平台,构建了高精度的位移测量系统,实现了锁相倍频技术对光栅栅距的高倍细分;重点介绍了系统的整体设计结构与预置细分提高系统工作灵活性的实现原理，通过对微机的编程,可灵活地设置细分数。     

轴心轨迹与油膜厚度测量系统设计

实时在线监测和故障诊断对保障大型旋转机械的正常运行极为重要,这些设备包括电厂的发电机组、船用燃气轮机、蒸汽轮机等。设计了一种基于旋转机械轴心轨迹和油膜厚度的测量系统。该系统由电涡流位移传感器、温度传感器、加速度传感器、数据采集设备和测量软件组成。建立了计算轴心轨迹和油膜厚度的数学模型。通过基于最小二乘法的广义多项式拟合对电涡流传感器进行数据补偿,进而有效地提高了系统的测量精度,并通过在不同工况下的试验,验证了系统的测试性能。试验结果表明：该测量系统具有抗干扰能力强,运行稳定可靠,测试线性度可达0.05%。     

压力变送器综合性能测试系统

针对压力变送器生产过程中对其综合静态性能的检测要求,利用高精度压力控制器和数据采集卡设计开发了一套高精度压力变送器综合性能测试系统。为提高系统的抗干扰能力,提出了新型递推滤波软件算法,保证获得数据的可靠性和稳定性。实验结果表明,该系统满足检测精度和生产节拍的要求,实现了综合性能的自动检测。     

镍铬合金导线在电涡流位移传感器中的应用

基于电涡流的基本原理,以镍铬合金导线为涡流线圈,将导线绕制在陶瓷骨架上构成涡流探头,结合电源模块、放大模块和显示模块,设计制作了电涡流位移传感器。实验结果表明:该传感器能实现对金属位移的测量,具有结构简单、抗干扰能力强和测量精度较高等特点。     

一种基于LabVIEW的相位法PSD微位移测量系统设计

基于相位法的位置敏感探测器(PSD)检测技术较之幅值法具有处理电路简单、检测精度高、抗干扰能力强、环境适应性好等优点.利用二维双面分流型PSD和LabVIEW虚拟仪器平台,实现了基于相位法的PSD微位移测量系统的设计.实验表明:PSD输出信号的相位差和光斑位置具有良好的线性关系,非线性误差小于0.1％.     

激光三角法在物面倾斜时的测量误差研究

相比传统的触针式测量,激光位移传感器因其高精度和非接触式测量的优点,在机械工程中已广泛使用。鉴于激光三角法的设计原理,当工件产生倾斜角时,激光位移传感器会产生误差。通过激光位移传感器、精密电移台、精密旋转台构建了实验测量系统,对测量数据使用Matlab进行分析,所用电移台的重复精度小于5μm,测得了不同倾斜角度下激光传感器的误差,用最小二乘法拟合进行了误差补偿。实验证明：误差标定后,激光传感器在测量倾斜物面时仍能保证高精度。     

基于MSP430的超低功耗电容式涡街流量计

介绍了超低功耗智能电容式涡街流量计的硬件组成、软件设计和实验测试结果。系统以16位超低功耗单片机MSP430为核心，采用新型环路供电DAC芯片AD421与HART专用调制解调芯片HT20C15，实现了现场测量实时显示以厦与HART设备通信等功能。试验结果表明，该系统测量精度高，抗干扰能力强，功耗低，方便易用，降低了使用成本。