基于LabVIEW的多路光信号测量系统设计

介绍一种采用主控芯片(CPU)单片机Atmegal16控制的多通道光信号测量系统的设计。详述了光探头的设计,单片机Atmegal16如何采集数据,以及多通道数据采集软件LabVIEW的实现。该系统实现了一种实用型数据采集传送的稳定性较强的多路数据采集系统。     

空间动态目标点坐标高帧图像测量相机

为了提高光学三维动作捕捉系统测量结果的动态特性,设计了高帧空间坐标测量系统。实现了高帧多运动目标空间坐标的实时测量。系统采用高帧的CMV300传感器采集图像数据,用高速大规模FPGA作为逻辑控制管理芯片,设计了一种与图像传输帧率同步的高速空间坐标测量算法。利用嵌入式千兆网将坐标测量结果快速传送到上位机实现实时三维构建显示和存储。测试结果表明:该系统运行稳定,帧率为480帧/s,计算动态MARK标志点每帧200个以上。     

超声流量计几何参数测算方法及其不确定度分析

超声流量计基于时间和长度两个基本量来测量平均流速和流量,几何参数的测算准确度对流量计而言十分重要。可采用三坐标机或全站仪测量管壁点及探头点的三维坐标,并由三维坐标推算流量计几何参数及其不确定度。柱面拟合是流量计几何参数推算的难点与关键,利用Lukacs算法实现了流量计管段的柱面拟合过程,并利用Monte-Carlo模拟方法估算了坐标测量引入的不确定度。最后利用仿真实例说明了柱面拟合算法及其不确定度评估的合理性和有效性。     

光笔式大视场三维视觉测量系统

针对先进制造业对大型装备大范围精密尺寸测量需求,根据双目立体视觉测量原理设计了一种光笔式大视场三维视觉测量系统.基于透视投影变换下的时针顺序和共线性不变量设计了光笔特征点空间分布模式,实现了特征点的准确识别与接触探头坐标的计算.应用双目立体视觉传感器的透视投影和齐次坐标三维测量模型,以一维基线尺靶标自由移动和基准长度约束为核心,通过本质矩阵E的线性求解结合非线性优化实现了其结构参数的现场精确标定.研制了由光笔、双目立体视觉测量系统、便携式三脚架、一维基线尺靶标和测量软件构成的大视场三维视觉测量系统,完成了机器人本体表面三维数据的稠密测量实验,在7 m×4.7m测量范围内系统的测量精度优于0.2 mm.实验显示设计的光笔式大视场三维视觉测量系统在光笔结构、发光点识别方法和系统标定方法上均具有新的思路.     

光学经纬仪大尺寸三坐标测量系统的分析研究

介绍光学经纬仪大尺寸三坐标测量系统的原理、组成以及数据采集分析,探讨光学经纬仪空间三维坐标移动测量系统及测量分析软件,以实现如汽车车身、轮船船体、机床导轨等加工制造中大距离的在线检测.     

分布式无线土壤电导率测量装置的设计

采用电流电压四端法设计一种多点无线传输的土壤电导率测量装置.硬件部分采用TDR-4传感器的四针微型探头可减小对溶质运移的扰动,且可高密度分布在土壤中,系统连接多路电导率探头和8位高精度数据转换器能够实现多通道土壤电导率测量,并通过无线模块实现系统规模的扩展,采用主从式结构测量显示平台能够完成数据采集、显示与存储功能,有效解决了多点土壤电导率实时监测的一致性问题.试验结果表明:系统具有良好的稳定性,土壤电导率与含盐量呈线性变化.     

基于FPGA的数据采集与显示系统的设计

针对电子测量领域数据显示的需要,提出一种基于FPGA的数据采集与VGA波形显示系统的设计方案.用单片StratixⅡ系列FPGA为核心芯片,完成系统数据采集A/D转换控制、双端口RAM存储控制及VGA显示控制3个主要模块.配合片外信号调理电路、模数转换器和数模转换器实现系统数据采集与显示功能.该设计外围电路结构简单,性能稳定可靠,功能易扩展.实验结果表明系统能清晰地显示信号波形.     

独立光伏电源数据采集系统设计

基于低功耗MSP430F149芯片设计了独立光伏电源的数据采集系统.数据采集系统由传感器、采集电路、智能控制器、液晶显示器、USB通信电缆和计算机组成.详细介绍了系统电压、电流、温度和太阳光照强度变化信号的采样电路;数据采集系统实现了多参数测量、显示,并通过用USB-UART桥接器扩展的USB串口进行串行通信,将数据送到上位机进行显示和记录.系统具有良好的数据采集精度和可靠性,功耗低,采用简便的USB串口通信,可广泛应用于测控系统中.     

LabVIEW环境下三维磁场测量系统的量产自动化检测研究

为满足批量检测三维磁场测量系统的工业需求,提出一种LabVIEW环境下基于工控机数据采集卡的检测系统。该系统通过数据采集卡产生测试信号,经过检测平台,加载到三维磁场测量系统中,系统输出的响应信号由采集卡采集,并送至工控机进行处理、显示和存储,实现量产的自动化检测。该系统已用于某三维磁场测量系统的检测,达到了适应量产的目标。     

基于虚拟仪器的皮质骨钻削温度测量系统设计

对皮质骨在钻削过程中产生的钻削热进行测量和研究,提出一种基于Lab VIEW平台与亚为数据采集卡相结合的钻削温度动态测量系统。该系统采用人工热电偶作为温度传感器,芯片AD595作为信号放大元件,对钻削过程中的温度进行采集和处理,并通过计算机对所采集的数据进行实时显示、存储和查询,以及实现对热电偶的标定等功能,开发出一个相对完整的虚拟仪器温度测量系统。     

基于 Zynq 的 16 通道高精度数据采集系统

为了提高数据采集的精度和速率,设计了高精度、多通道的数据采集与显示系统。为了精准实现多通道数据采集与显示功能,使用赛灵思公司的 Zynq-7000 系列芯片以及 AD7606 完成多通道数据采集与显示。在设备软件设计方面, A / D 转换完成后存入 DDR3 存储器,然后采用 AXI4 总线与可编程逻辑( PL )部分通信,最后通过 ARM 驱动完成数据的实时显示。经实验证明,该系统可以良好地实现 16 通道的数据采集功能。     

线结构光与CMM集成测量系统一体化标定方法

线结构光三维视觉与三坐标测量机(CMM)测量系统的集成能够实现对复杂零件表面快速高精度的测量。系统的标定是实现集成测量的关键步骤,包括摄像机内外参数标定,光平面结构参数标定和两个测量系统测量坐标的全局统一。提出了线结构光与CMM集成测量系统一体化标定方法,首先采集多幅不同位姿下带有光条纹的2D靶标图像,然后利用CMM接触测头测量得到某一位姿2D靶标角点在CMM坐标系下的世界坐标,利用交比不变原理求取靶标上特征点的三维坐标,进而求取线结构光视觉传感器测量参数和线结构光传感器测量数据到CMM坐标系下的转换矩阵,实现一次数据采集完成集成系统所有测量参数的标定,标定方法简单且精度和效率较高。     

基于LXI总线的信号采集与显示系统

针对电子测量领域信号采集实时性差、数据存储量少、传输率低等问题,设计了一种基于LXI的实时数据采集、测量和显示的嵌入式系统。搭建了基于嵌入式Linux的ARM开发平台,实现了LXI接口。采用FPGA控制A/D和DDR2芯片完成数据采集和存储。采集数据经FPGA快速上传至ARM平台。同时,为了兼顾传统脱机仪器,编写了嵌入式Qt应用程序,在不需要上位机的情况下,可以完成数据采集和显示功能。实验结果表明,该系统能够较好地应用在大量数据采集、存储、传输和显示的场合,工作稳定可靠。     

胶囊内窥镜弱磁场测量系统设计与实验研究

针对胶囊内窥镜磁定位方法的要求,设计出一种基于磁阻传感器和LabVIEW虚拟仪器技术的空间磁感应强度采集系统。该系统使用HMC1043型三轴磁阻传感器对永磁体的磁感应强度进行测量,然后设计了系统控制电路,对传感器输出信号进行滤波、偏置调零和放大等处理,由USB型数据采集卡采集并传输给PC机,通过LabVIEW进行数据处理和实时显示。最后建立了基于LabVIEW和HMC1043的永磁体弱磁感应强度测量系统,通过实验可知,该系统能够测量圆柱永磁体的磁感应强度,并将实验测得的磁感应强度与永磁体磁偶极子理论模型的仿真值进行了对比,发现误差非常小。结果表明,该测量系统设计是可行的和有效的。     

基于STM32的多惯性测量单元数据采集系统设计

针对单个MEMS惯性测量单元存在积累误差的问题,开发了一套基于STM32的多惯性测量单元数据采集系统,为后续研究提供真实可靠的数据源。该系统主要包括数据采集、数据实时显示和数据存储三个功能模块。数据采集模块利用STM32单片机实现了多个惯性测量单元的数据采集与融合;数据实时显示模块和数据存储模块完成了对多个惯性测量单元输出的加速度、角速度和姿态数据的实时显示与自动存储。经过多次测试,结果表明该系统性能稳定可靠,可用于工程实践中。     

基于LabVIEW的水压传感器数据采集系统设计

针对外部环境对水下压力值数据采集精度的影响,设计了一种水压传感器数据采集系统。在硬件设计中,使用芯片PCF8591对信号进行模数转换;同时,使用芯片STC89C52进行数据采集处理,保证了数据采样精度和数据处理的速度。计算机显示界面程序采用图形化编程软件LabVIEW编写,用户显示界面信息丰富而且美观。实验表明,该数据采集系统具有结构简单、数据采集精度高、数据读取方便、人机界面友好等特点,具有很大应用价值。     

基于PCIe和M-LVDS的数据传输系统设计与实现北大核心CSCD

针对某光刻调焦调平测量系统研究项目的数据采集以及测试需求,设计了基于PCIe和M-LVDS的数据传输系统,实现了数据采集板与主控板、主控板与上位机之间的通信。数据采集板采用FPGA作为主控芯片,利用AD7608芯片同步采集多路Si光电二极管光电流经转换放大后的电压,并基于M-LVDS链路与主控板建立数据通道和控制通道;主控板采用Zynq作为主控芯片,通过高速串行总线PCIe与计算机进行通信,并设计灵活可靠的数据交互机制;基于Qt Creator开发了上位机软件,用于实现指令下发、数据采集等功能。测试结果表明:系统各部分工作正常,各数据交互机制能够稳定可靠地运行,可以满足项目预研阶段的需求。     

LABVIEW和ARM以太网温度采集系统

温度测量在工业和生产中都有大量的应用,为寻求一种简单稳定的分布式温度测量系统,通过介绍利STM32芯片以及嵌入式操作系统(μC/OS_II)作为下位机进行数据采集,并利用免费TCP/IP协议栈uIP实现了以太网和上位机进行数据通信,并采用LABVIEW进行上位机应用程序的编写实现温度数据采集、数据处理、数据显示,实现了温度数据的实时采集,组成了一套完整的温度数据采集系统,并给出了主要源程序和硬件设计。     

基于FPGA的光谱仪数据采集系统的设计

以FPGA芯片XC3S250E作为采集系统的控制核心设计高速数据采集系统.系统以计算机作为控制台,重点提出了系统的硬件设计和软件设计.实验表明,采用FPGA芯片作为控制器件大大提高了数据采集的精度和速度,很好地满足了可重复测量的要求.     

基于LabVIEW和USB接口数据采集器的设计

针对工程测量对数据采集器的实际需要,采用LabVIEW图形化开发软件、高精度高速度的MAX197数据采器、AT89C52单片机和CH372 USB控制芯片,实现8路12位数据采集、1路8位D/A输出,同时具有温度检测显示功能,A/D最高采样频率可达100 kHz.该数据采集器具有较高的性价比,可以推广应用。