基于平面阵列电极传感器的ECT系统设计

设计了基于平面阵列电极传感器的电容层析成像(ECT)系统.由平面阵列电极传感器ECT系统和计算机成像界面组成,采用电容的边缘效应测量原理,对复合材料的损伤、缺陷进行检测.结果表明:在介电常数ε=3.5的玻璃块材料为被测对象的条件下,得到的ECT图像分辨率高、伪影少.由此表明:该系统是一种简单有效、图像重建效果优良的无损检测(NDT)系统.     

基于图像融合的电容成像

为提高电容层析成像系统重建图像质量,提出基于图像融合的电容成像方法.通过电磁场有限元仿真软件COMSOL构建ECT传感器模型进行仿真研究,分别通过共轭梯度算法和奇异值分解算法重建图像,运用基于小波变换的图像融合方法对图像进行处理.仿真及实验结果表明该方法有效改进了ECT图像质量.     

发射率在线检测系统的上位机软件实现

针对发射率在线检测系统,提出了基于Visual C＋＋6.0编程平台,实现计算机对发动机辐射率实时数据采集及处理平台的上位机软件设计,并通过试验验证了本上位机软件的功能。该上位机软件通过串口与多台单片机进行通信,能够实现整个系统的数据采集、曲线显示、数据保存、历史数据读取、发射率计算等功能。上位机界面友好,能够实时显示测量结果并保存测量数据至Access数据库中,实现了数据的开放性、传输能力和测量仪器的人机交互性。     

基于ECT技术的航空发动机尾气监测系统设计

为克服现有航空发动机尾气监测系统性能欠稳定和成本较高的问题,设计了基于电容层析成像(ECT)技术的航空发动机气路状态实时监测系统,实现了集传感器设计、数据采集及图像处理功能的一体化.系统主要包含多电极电容传感器模块、数据采集系统模块和计算机成像模块三大模块.概述了各个模块的设计思路,并详细论述了核心模块即采集系统模块的设计方法与控制流程.仿真实验表明:该系统具有性能稳定、非侵入性和实时性好等特点.     

基于Pcap01芯片的高精度微电容检测系统设计*

本文介绍了一种基于Pcap01的微弱电容检测系统的硬件、软件设计和实验测试。系统硬件主要由微电容测量芯片Pcap01、单片机STC12LE5A60S2最小系统以及供电电路构成。系统软件包括下位机的C程序和基于Labview软件实现的上位机。下位机实现了电容数据采集、Pcap01与单片机之间的SPI通信以及将数据发送给上位机的功能。上位机可实现数据处理、实时显示以及测试数据的存储。实验测试结果表明,该系统的数据检测均误差可低至2.9093fF。系统具有精度高,抗干扰性强,实时性的特点,实现了电容式生物传感器与接口电路的集成。     

嵌入式电容层析成像系统软件平台的构建

针对电容层析成像(ECT)系统体积大,成本高等缺点,开发了基于ARM9处理器的低成本嵌入式电容层析成像(ECT)系统;该系统以嵌入式Linux系统作为软件开发平台,采用MiniGUI实现图形用户界面操作并对整机进行控制;系统采用八电极ECT传感器作为测量装置,在文章构建的嵌入式ECT系统平台上采用LBP算法实现图像重建;实验结果表明该嵌入式系统运行稳定,能实现图像重建,并具有体积小、功耗低、使用简便等特点,目前已应用于ECT实验数据的测试和分析中。     

基于BP神经网络和中值滤波的ECT图像重构算法

电容层析成像技术（ECT-Electrical Capacitance Tomography）是基于电容敏感原理的过程成像技术,具有非侵入性、造价低、安装方便、实时性好等优点。图像重构作为ECT系统的关键技术,其实质是根据物体内部介电常数的空间分布推导出管道中各相分布的过程。本文针对重构问题的非线性、病态性等特点,采用了基于BP神经网络的ECT图像重构算法,并引入中值滤波对重构图像进行增强。仿真结果表明,该算法可以有效地实现图像重构和令人满意的增强效果,它大大提高了重建图像的质量,是一种有效的ECT图像重构算法。     

基于Simulink以太网通信模块及数据采集卡构建半实物仿真系统

随着信息科学技术的发展,在控制工程领域,传统的串口通信渐渐无法满足当前移动化、多样化的通信需求.提出了一种基于Simulink以太网通信模块及数据采集卡构建半实物仿真系统的实现方法,系统由以C8051F020单片机为核心设计的硬件板卡和上位机软件组成,上位机软件为MATLAB/Simulink,计算机与数据采集卡之间采...     

高速公路结冰检测系统上位机软件实现

针对高速公路结冰检测系统,设计和开发了实现数据采集和处理的上位机软件。上位机软件集成了多传感器节点的逻辑判断和数据融合机制,实现了整个系统的通信、数据采集、曲线显示、数据库存储等功能。实际应用结果表明:该上位机软件具有操作简单、功能完善、稳定性高和实时性强等优点,能实时准确地实现对高速公路路面结冰状态的实时检测和预警。     

基于MATLAB的电容层析成像系统灵敏场的仿真研揪

电容层析成像是监测两相流动的一种新技术。它可重建两相流在其流经管道横截面上的相分布图像，而重建图像的先决条件是需获得成像系统的灵敏场分布。电容层析成像(ECT)系统阵列传感器的敏感场受被测介质的影响，这一“软场”特性是ECT应用于两相流参数测量中的一个主要问题。本文介绍了基于MATLAB的有限元模型的仿真实验，通过数据分析研究了灵敏场分布的规律。     

基于多尺度融合的蜂窝复合材料缺陷检测网络

针对航空蜂窝板复合材料外部蒙皮破损导致内部产生泥沙、积水以及裂纹等影响飞行安全的问题,提出采用电容层析成像技术(ECT,electrical capacitance tomography)进行蜂窝板复合材料缺陷检测;针对平面ECT成像精度低的问题,通过构建多尺度融合策略、残差编码解码融合模块,引入一种新的池化模块(Soft-pool)等形成多尺度残差编码解码路径的深层神经网络(Ms RED,multi scale residual encoding and decoding paths),使最终的结果完全融合解码阶段学到的特性,对使用共轭梯度成像算法的重建图像进一步改善;结果表明,应用平面ECT技术可以实现蜂窝材料的缺陷检测,通过Ms RED网络可以提升图像重建效果,更清晰重建出蜂窝结构缺陷图像.     

基于ARM和MATLAB GUI的太阳图像数据采集系统设计

对太阳图像数据进行同步采集与分析,可以为辐射测量以及各种需要进行复杂图像算法处理的嵌入式系统提供重要参考。设计了一种能够对太阳图像进行同步数据采集的系统,该系统主要包括图像传感器模块、数据传输与存储模块、上位机软件设计等。利用传感器实现了对太阳图像的采集,通过ARM串口控制数据的读写,并利用MATLAB设计了上位机软件,完成了对采集数据的计算与管理。     

基于动态参数的Tikhonov方法在电容成像图像重建中的应用

该文针对电容成像(ECT)图像重建问题的病态性,采用Tikhonov正则化方法进行图像重建,并选用三种方法动态选择正则化参数。仿真结果表明对某些流型分布,用文中所述方法得到的重建结果优于目前普遍使用的线性反投影(LBP)算法。该方法为提高ECT图像重建质量提供了新的途径。     

一种多通道实时数据采集监控系统设计与实现

设计并实现了一种基于ARM的多通道实时效据采集监控系统;该系统由下位机系统及上位机软件组成,下位机硬件主要基于ARM工控开发平台、数据采集板及模拟量输出板,采用μC/OSⅡ实时多任务操作系统,实现多通道数据的采集、数据存储及模拟量的输出,并将采集数据实时传送至上位计算机;上位机软件接收数据进行监控,图形化显示数据变化曲线,并控制下位机的模拟量输出功能;通过实验验证,下位机系统能够实现多通道数据的采集、存储及模拟量的输出,μC/OSⅡ操作系统完成多任务的实时调度,上位机软件成功进行模拟量数据的采集监控及数据变化的图形显示,整个系统具有良好的实时性.     

一种虚拟示波器中的数据传输方案

虚拟仪器中涉及到下位机和上位机的数据传输和通信,传统的方式时于测试测量仪器来说存在一些缺陷.在本系统设计的虚拟示波器中,采取了基于USB接口的数据传输方案.数据采集硬件完成数据采集,然后通过USB接口将数据传到计算机中.在上位机软件中再对数据进行其他的处理.USB接口方式可以解决传统接口在价格、安装、计算机资源等方面的限制,而且可以实现整个系统中总线的一致性,并兼容低速和高速的技术.     

选择分块SVM电容层析成像改进方法

针对SVM在处理具有样本集规模大的ECT系统数据时,存在ECT图像重建的成像精度不高和速度慢的问题,采用了选择分块支持向量机CSSVM算法。将ECT系统样本数据构成列数固定的样本矩阵,每个样本作为样本矩阵的行,66个电容值和66个敏感度值作为矩阵的列。该算法将大样本矩阵按照某一成像单元进行选择性分块,并形成多个小样本矩阵,再分别采用SVM算法进行训练和预测,将各个成像单元组合成像。数值实验证明,使用CSSVM新算法比单独使用SVM算法重建图像具有更高的分类准确率和更短的成像时间。     

一种工业级数据采集监控系统的设计与实现

论文重点介绍了基于采集芯片TLC2543和USB接口芯片PDIUSBD12的数据采集监控系统的硬件和软件设计.此系统采用主从式结构,上位机软件采用VC++.NET2005编写,对系统实现监控;下位机以AT89S52单片机为核心,通过A/D转换芯片TLC2543进行采集转换,最后将数据传送.上住机与下位机采用PDIUSBD12接口方式进行通信.     

基于模糊阈值分割的ECT图像重建方法

电容层析成像(ECT)技术是近年来发展较快的过程成像技术之一,图像重建算法是其应用的关键。但由于ECT的软场特性,重建的图像往往具有边界模糊效应。提出一种基于模糊阈值的ECT图像重建方法。该方法采用Landweber法进行图像重建,引入模糊阈值法确定重建图像的最佳阈值。采用仿真实验对该方法进行了验证,结果表明:该方法重建图像精度较高,具有较大的实用价值。     

基于Matlab的电容层析成像系统软场特性仿真研究

电容层析成像是监测两相流动的一种新技术。它可重建两相流在其流经管道横截面上的相分布图像，而重建图像的先决条件是需获得成像系统的灵敏场分布。电容层析成像(ECT)系统阵列传感器的敏感场受被测介质的影响，这一“软场”特性是ECT应用于两相流参数测量中的一个主要问题。本介绍了基于有限元模型的仿真实验，通过典型介电常数分布下灵敏度分布与空管下灵敏度分布的差值计算与分析，研究了影响灵敏场分布的因素及其规律。     

化工原料自动灌装系统的上位机软件设计

针对灌装系统的控制需求,设计了一款实现自动灌装监控的上位机软件。系统采用C++语言编写程序,基于Qt平台开发,以QSlite为后台数据库,依赖Qt自带的类库QSerialPort实现串口与下位机通信,完成数据的实时传输、显示和存储功能。该软件通过解析数据包提取目标重量信息,利用QCustomPlot控件完成折线图绘制,能够有效提高数据采集与处理的效率。