无刷直流电机在近红外光谱仪中的应用

介绍了无刷直流电机的工作原理及其在自制近红外光谱仪中的应用.实验结果表明应用无刷直流电机的近红外光谱仪重复性好、稳定度高.无刷直流电机调速性能好,调制频率更为稳定可靠.并且在使用时无发热现象,不必采用散热片,减少了仪器的体积和质量.     

牛奶中尿素现场快速检测方法的研究

本文建立了一种现场快速检测牛奶中尿素含量的方法。系统考察了试剂用量、反应时间和温度等因素对测定结果的影响。结果表明,在尿素含量为0.001%～0.050%范围内,尿素浓度与反应体系吸光度间具有良好的线性关系,其线性相关系数R=0.9998;分别对高、中、低3个浓度的样品,进行了6次重复测定,相对标准偏差在1.32%～2.04%之间。在三个不同浓度添加水平下,加标回收率为99%～105%。从实验结果可知该方法具有较高的灵敏度和准确度,而且操作简单,整个检测过程仅需10 min,适用于牛奶中尿素含量的现场快速定量检测,为生鲜乳安全提供有效的检测手段。     

实现复杂位置曲线跟踪的直流无刷电机控制器设计

针对现有的无刷直流电机控制器不能接收高频数字指令以实现复杂位置曲线跟踪的问题,设计了指令更新速率高达1 kHz的控制器.硬件上,采用ARM Cortex-M3微控制器作为处理器,使用芯片A4936作为3相桥的换相逻辑控制器.软件上,应用了带有速度、加速度前馈的PID控制算法.使用更新速率是1 kHz的指令进行测试,结果表明,有很高的跟踪精度和较快的响应速度.     

用于食品成分分析的双探测器近红外光谱仪

研制了双探测器结构的滤光片型漫反射近红外光谱仪.用分束镜将单色光分成两束,一束光直接被一个探测器接收,另一束光经过积分球后照射到样品上,样品的漫散射光被积分球上的另一个探测器接收.将两个探测器的测量值相比较,计算出样品的吸光度.应用该仪器检测了漫反射标准板的漫反射率,测量值与标称值的相关系数平均为0.995,标准偏差平均为0.01.另外,使用该仪器测定了奶粉、牛奶及酱油相关成分含量,近红外光谱与奶粉的蛋白质和脂肪含量的相关系数＞0.9,与酱油及原奶的相关成分含量的相关系数＞0.8.检测结果表明,自制的双探测器结构滤光片型近红外光谱仪可以准确获得样品的漫反射率.     

基于近红外光谱的大豆油质量快速检测技术应用研究

利用近红外光谱快速检测大豆油脂的过氧化值和酸值,分析发现大豆油脂的过氧化值和酸值在近红外光谱区域有特征吸收峰,通过对比分析,优选出大豆油脂过氧化值特征波段为4500~9000 cm^-1,大豆油脂酸值的特征波段为4500~5000 cm^-1,采用小波变换对光谱去噪并利用PLS建立了预测模型,大豆油脂过氧化值和酸值模型的相对标准偏差RSD分别为3.513%和3.629%,准确度与化学方法相近,说明利用近红外光谱分析技术快速检测大豆油脂主要指标是可行的。     

基于近红外快速检测技术生产高品质豆粕技术研究

本研究应用近红外光谱快速检测技术,对生产线上的豆粕样品进行扫描,建立近红外光谱检测预测模型,分别采用近红外光谱检测及湿化学方法检测相同样品后,大豆粕水分、蛋白、脂肪含量的SEP分别为0.111、0.238和0.109,准确度与湿化学方法相近,对近红外检测技术引入的点位进行了摸索,最终将近红外检测点设定在蒸脱机后及成品粕处。使用近红外检测技术持续扫描生产线豆粕样品,及时反馈回工艺控制,产品质量更为稳定,生产控制的精确度和准确度较好。     

基于FPGA的光电编码器信号采集与处理

介绍了一种16位绝对式矩阵编码器信号采集与处理的设计.为提高编码器信号的处理速度以及系统的可靠性,以现场可编程门阵列(FPGA)代替传统的单片机为控制核心,采用VHDL硬件描述语言进行设计,FPGA实现AD控制,精、粗码处理,以及精粗校正组合等功能,最终输出二进制形式的角位移信息.实践证明,该设计运行稳定,可靠性高,处理时间小于10μs.     

基于锁相放大的近红外光谱信号提取电路研究

锁相放大技术是提取淹没在噪声中的微弱信号的重要手段之一,广泛应用于近红外光谱测量领域.文章中介绍了一种模拟与数字相结合的锁相放大检测电路,对电路的设计思路,设计要点配以相关电路图进行了详细阐述,并应用在以PbS做传感器的滤光片型近红外光谱仪中.应用结果表明该电路与原有模拟锁相放大电路相比,具有较高的精度和稳定性,并且算法简单,运算量小,可以成功应用于近红外光谱信号的提取,信噪比可达到73dB.     

双探测器结构的近红外光谱仪的研究

目的：为了提高近红外光谱探测信号的稳定性,研制了双探测器结构的滤光片型漫反射近红外光谱仪。方法：首先单色光被分束镜分成两束,一束光直接被一个探测器接受,另一束光经过积分球后照射到样品上,样品的漫散射光被积分球上的另一个探测器接受,然后将两个探测器的测量值相比较,最后计算出样品的吸光度。结果：应用该仪器检测了漫反射标准板的漫反射率,测量值与标称值的相关系数平均为0.995,标准偏差平均为0.01。另外使用该仪器测定了奶粉、牛奶及酱油的相关成分含量,近红外光谱与奶粉的蛋白质脂肪含量的相关系数高于0.9,与酱油及原奶的相关成分含量的相关系数高于0.8。结论：检测结果说明,自制双探测器结构的滤光片型近红外光谱仪可以获得样品的正确漫反射率,同时可以用于食品的成分分析。     

支持Modbus RTU协议的步进电机控制器设计

针对在设备中需要控制多个步进电机的需求,设计了基于RS-485网络的步进电机控制系统。使用STM32单片机实现了Modbus RTU协议,有效解决了单个处理器不能同时控制大量步进电机的问题和多步进电机驱动系统中零点位置、极限位置信号处理的实时性的问题。该方法在多个项目中得到了应用,既能满足实时性要求,又具有很好的扩展性能。步进电机的驱动使用了集成驱动芯片,详细分析了该芯片的使用中的关键技术。