基于ARM的直线式时栅位移传感器A/D转换电路设计

利用时空转换思想,以时间基准测量空间位移量,设计了基于ARM的直线式时栅传感器A/D转换电路。采用STM32F407VGT6型ARM处理器与AD7298BCPZ型12位A/D转换芯片相结合,利用嵌入式Linux实时操作系统的移植,使得系统具有更好的可靠性与实时性。实验表明:设计的A/D转换电路,最小分辨时间为2.44 ns.能够更好的实现传感器的高速、高分辨率采样,实现了直线式时栅传感器的实时误差修正与补偿,为高精度直线式时栅传感器的研制提供了技术支持。     

基于BP神经网络自整定的PID温度控制系统的设计

摘要：针对于传统PID温度控制系统的参数不能在线实时调整的缺陷,提出了一种基于BP神经网络自整定的PID温度控制系统,该控制系统在硬件上以Cortex-M3内核处理器为控制核心加上数据采集,信号放大,开关控制,液晶显示等外围电路构成,在软件上以BP神经网络PID算法为核心最终形成了一个完整的温度控制系统。在基于新型烟熏治疗仪开发的背景下成功的设计了一个误差不超过±0.5℃的BP神经网络温度控制系统。     

短弧脉冲氙灯瞬间发射光脉冲能量测量

短弧脉冲氙灯体积小,能在μs时间内发出高 能量的闪烁光脉冲,具有优良的紫外发 射光谱,是一种理想的分析仪器光源。由于脉冲发光是介于两个相近的阴极和阳极之间,其 发光时间小于10μs,发光点小,接近理想点光源,因此跟踪测定瞬 间发出的光脉冲光谱,特 别是测定单个脉冲的发光能量,不仅可以用于分析光源本身的光电转化效率,还可以用于分 析闪烁发光的稳定性。本文分析了短弧脉冲氙灯闪光的工作原理及其发光能量与输入能量之 间的相关关系;采用热释电能量检测探头,建立了光脉冲能量测定系统,实验测定了闪烁脉 冲的稳定性。实验结果表明:当输入电压为900V时,单个光脉冲的 能量为162μJ,不稳定性为小于2%。     

空间精密位移信号软细分方法研究

为了解决高精度数控装备对位移传感器高分辨力反馈的需求,本文提出通过对空域信号特征的分析,从时空变换理论模型的角度去研究位移测量问题;利用光栅周期性栅线作为等空间位置触发位置采样建立空间序列模型;通过对光栅莫尔条纹信号自适应预测细分模型阶数与系数估计算法完成光栅莫尔条纹信号细分。实验结果证明此方法可以实现光栅莫尔条纹400倍细分,细分精度优于信号周期的±1%。此细分方法利用光栅刻划精度,信号细分精度与光栅信号波形质量无关,在不增加硬件的条件下实现光栅莫尔条纹精密细分,具有重要实际应用价值。     

SSI同步串行技术在时栅传感器中的应用研究

智能时栅位移传感器是一种全新的位移传感器。文中提出将SSI同步串行技术应用在智能时栅传感器上,使智能时栅传感器的输出协议能兼容多种国外高精度光电编码器。详细介绍了SSI同步串行技术在智能时栅传感器接口上的实现与应用。     

阻抗电桥技术在时栅位移传感器设计方案中的应用

在时栅电行波形成方案基础上,提出一种基于阻抗平衡电桥技术的电行波形成新方法,利用平衡电桥,将原有的电量敏感改变为电参数敏感,直接实现位移量与高频激励的调制,取得了很好的实验结果。     

基于D-S证据理论的目标识别融合应用

基于D-S证据理论的目标识别融合系统,可以充分发挥多传感器信息的优势,提高目标识别结果的准确性.本文结合工程实践,分析地面目标融合识别过程中经典D-S证据理论方法处理数据出现的问题,发现使用D-S证据理论对于高冲突证据融合结果准确性较低.因此提出一种基于D-S证据理论的改进数据融合方法,将冲突因子与支持度标准偏差的相反数相乘,再与所有证据和乘积的正交相加,然后减去证据的基本概率的最大差.如果证据的冲突越大,这种方法的优势就越明显.如果证据中不存在冲突,则融合结果与原始D-S证据理论的项目一致.实验的比较数据表明,改进的信息融合方法对于改进解决冲突问题必不可少,并且是有效的.     

基于数字锁相放大的时栅传感器信号处理研究

针对时栅位移传感器对信号噪声和插补时钟频率稳定性敏感及需要时钟频率高的问题,提出了一种基于数字锁相放大技术的时栅位移传感器信号处理方法。该方法用STM32F4微处理器同步产生激励信号和采集时栅输出信号,不需采集正交参考信号,将正交参考信号和输出信号送入正交矢量型数字锁相放大器,实现角位移检测。研究了基于数字锁相放大技术的时栅传感器信号处理原理和算法,设计了A/D采集电路和窄带低通数字滤波器。仿真和试验表明:在信号噪声较大条件下,时栅位移传感器的误差控制在±1.1″以内,显著提高了精度。该方法只需采集一路感应信号即可实现传感器角位移检测,优化和简化了电路结构。     

基于FPGA超声多普勒计程仪的系统设计与研究

本文借鉴船用多普勒计程仪技术,提出基于FPGA的频谱分析提取速度信息的具体实现进行了研究,完成一种完整的基于FPGA超声多普勒计程仪的系统设计和实现方法,该方法计算精度较高,系统实现简单灵活,为实现高效、准确的陆用超声多普勒计程仪提供了基础。     

基于FPGA多路时栅位移传感器数据采集与处理系统

为解决多路时栅传感器协同工作而相互干扰的问题,减少多路传感器协同工作时数据采集的复杂程度。用分时激励、分时采集和排队发送数据来消除多路传感器相互影响的思想,设计了基于FPGA的高精度分时激励电路、采集电路和串口发送电路。利用QUARTUSⅡ9.0开发平台,用Signal TapⅡ进行逻辑分析,并通过两个时栅位移传感器搭建试验平台。试验表明,采用分时激励和分时采集的方法,传感器的精度从原来的±3″提高到±1″,可以有效解决多传感器相互干扰的问题。