基于FPGA的面阵CCD驱动时序设计

针对柯达公司的前照明行间转移型面阵CCD KAI-0340,对它的驱动时序进行详细的分析,设计满足CCD工作脉冲的驱动时序。采用Altera公司的可编程逻辑器件(FPGA)作为核心控制器件,完成自顶而下的模块设计,实现了硬件电路设计的软件化,开发效率得到了提高,软件程序可重复编程和修改。实验的仿真结果表明,设计的驱动时序能够满足CCD KAI-0340的正常工作。     

热释电红外报警系统设计

基于热释电红外传感器的工作原理,设计了一种被动式热释电红外报警器。主要用于家居安全,探测有无外人闯入。该系统由热释电红外传感器、菲涅尔透镜和监控电路组成。系统把红外线的隐蔽性很好地应用于电路中,选用了新一代红外信号处理器BISS0001,设计了放大滤波电路,红外信号处理电路,并加入语音芯片,模拟警笛声音,达到防盗目的。经多次实验,该系统反应灵敏,抗干扰能力强,安全可靠。     

流涎法塑膜制备过程中厚度在线检测方法

采用流涎法制备塑膜时,实时检测流涎口处半透明粘稠状塑膜厚度,从而及时调整生产工艺参数,以更好地提高塑膜的生产质量。本文采用光学在线测量法,利用直射式双反射光路激光三角法,建立振动状态下厚度测量模型,设计了厚度测量传感器,提出了两步标定法,保证半透明粘稠状塑膜厚度测量的准确性。实验表明,测量误差小于10μm,有效地消除了钢带在线振动产生的误差,该方法适用于流涎口处半透明粘稠状塑膜厚度的在线测量。     

利用线阵CCD测量透明介质折射率

根据光线通过均匀透明平行平板介质时发生的横向位移特性,提出了一种利用线阵CCD和计算机自动测量此横向位移量,并很快计算出透明介质折射率的简单方法。采用He-Ne激光以入射角分别为30°、45°、60°和75°对K9玻璃的折射率进行了测量,测量中用曲线拟合法确定光斑的中心位置来获得偏移量,最终测量精度能够达到10-3量级。对实验方法误差进行了分析,提出了减小测量误差、提高测量精度的措施。     

入射角对光子晶体杂质模的调制

运用光在分层介质中传播的特征矩阵方法,通过数值计算,研究了掺杂一维光子晶体中光子禁带及杂质模的特性随不同偏振光及入射角的变化。研究结果表明,杂质模的中心波长及整个光子禁带随入射角的增加逐渐向短波方向移动,P偏振光和S偏振光的杂质模的移动情况基本一致。但是,禁带宽度、杂质模的带宽及Q值随着入射角的增加有明显变化。P偏振光的禁带宽度随入射角增加逐渐减少,而S偏振光的禁带宽度随入射角增加先不变后增加。P偏振光的杂质模的带宽先随入射角增大逐渐增宽,入射角大于67°之后又逐渐减小,而S偏振光的杂质模的带宽随入射角增加先减小然后略有增加,Q值也发生相应变化。     

基于NRF9E5的水温无线测控系统

本系统旨在实现对加热炉中水的温度进行远程无线测控。采用红外温度传感器检测加热炉表面的热辐射能量并转换为电压信号,电压信号经调理电路处理后由无线单片机NRF9E5I进行A/D转换及发送预处理,再通过发送电路以一定频率进行无线发送,接收端的无线单片机NRF9E5II接收这一频率的信号进行处理,取出水的温度信息由液晶显示器显示水的温度。同时加热的时间信息也一并发送,当温度达到设定值时NRF9E5II再回发关闭信号关闭加热器。该测试系统测量精度高、信号稳定、传输距离长,实现了加热设备的远程无线测控。     

基于图像处理的轴类零件尺寸测量技术研究

采用图像检测技术对轴类零件尺寸进行非接触检测,实现了动态测量。在获取零件图像后,采用Sobel算子完成对图像边缘的初步定位,在此基础上,通过对图像边缘的离散点作最小二乘曲线拟合,达到边缘的亚像素定位,基于精度分析,得出了误差最小时的尺寸求解方法。通过标定系数k的求解,计算出精确的零件尺寸。实验表明,该方法能有效地提高检测精度,在CCD摄像机分辨率为1392×1040,像元尺寸为4.65μm时,检测误差<±20μm。     

模拟退火算法在薄膜光学常数反演中的应用

为了消除薄膜实际光学常数与理论光学常数差异对监控的影响,基于实测透射率光谱曲线,采用模拟退火（SA）算法对已镀膜层实际光学常数n、k、d进行数值反演;在应用模拟退火算法时,对于某一退火温度t,新解的查找范围根据新解的接受率来自适应控制,快速地找到更优的新解;当新解确定后,退温采用指数降温方式,其退温速率a的取值根据接受概率P的不同而变化,当连续退温后,满足终止条件,算法结束;算法经此改进后,应用在石英玻璃基底上镀制ZnS薄膜实例中,经验证,在较短的时间内找到n、k、d值,提高了优化速度与算法效率．     

薄膜厚度宽带监控中评价函数的修正

在镀膜过程中，采用宽光谱实时监控薄膜厚度的方法，评价函数的准确计算关系到薄膜厚度的最终监控结果．而薄膜材料的吸收会引起评价函数的失真．本文采用软件的方法，在镀下一层之前，对其评价函数中的理论透射比作以修正，消除已镀层吸收对其的影响，由此逐层进行直至结束．实验结果表明，薄膜厚度监控误差可以这到10^-3以下，效果良好，完全可以满足实际需要。     

宽光谱膜厚监控系统的评价函数修正技术

基于评价函数的宽光谱膜厚监控系统,由于实测光谱曲线和理论光谱曲线相背离,使得评价函数发散,监控失败。利用实测的膜层透射率光谱曲线,对于已镀层,利用模拟退火算法实时拟合其实际的光学常数,据此修正目标透射率曲线,并补偿吸收的影响,重新设计膜层数及预镀层厚度,获得新的评价函数,如此对评价函数进行逐层修正。实验结果表明,薄膜厚度监控误差可以达到10-2以下,精度完全可以满足实际要求。