舵机转角精确测量系统的设计

针对电动舵机的角位置和角速度信息测试需求设计了一种基于光电编码器和DSP的全数字测量系统。首先根据需求确定传感器的选型指标,特别对其转动惯量提出量化要求以减小对舵机性能测试的影响,然后以DSP为核心设计测量系统的软硬件,实现了系统的功能配置和舵机偏转角度、角速度等多项运动信息的实时计算与显示,最后对影响系统测量精度的因素进行分析,并给出了系统的实现与测试方法。实验表明,系统角度测量精度达到0.05°,而且配置简单、信息量丰富、实时性好,满足对舵机角位置信息较高精度的测量需求。     

CCD用于像增强器亮度增益测试的研究

亮度增益作为像增强器的重要参数,表征了对辐射能量的转换特性。针对其测试原理,提出了基于高灵敏度低噪声CCD图像传感器的亮度增益测试方法,在CCD光电响应非线性校正的基础上,设计了亮度增益自动测试系统。测试结果表明:该测试系统自动化程度高、测试数据准确可靠。最后,讨论了影响测试精度的因素。     

CMOS图像传感器参数自动化测试软件设计与实现

针对光学遥感系统图像传感器性能评估需求,搭建了一套图像传感器参数测试系统。测试系统中的参数自动化测试软件实现了图像传感器图像数据的实时采集、存储和显示;对图像传感器的主要性能参数进行实时计算分析,测试结果实时显示存储。该测试软件在DALSA公司Sapera LT 软件开发包的基础上,利用VC++进行二次开发,实现了参数测试的自动化。根据测试结果,验证了测试方法的正确性。软件设计过程中注意了模块化、规范化设计,所以软件的移植性较好,具有良好的应用前景。     

多通道压力传感器多参数自动测试系统设计

设计了一种压力传感器自动测试系统,可实现对多路传感器和多个参数的自动切换测量.通过设计的多功能矩阵开关电路配合一台高精度数据采集器,实现选通切换与测量;采用LabVIEW设计上位机软件,实现标定数据、温度补偿数据、时漂数据显示以及计算、报表功能.实验证明：该系统可同时进行90只压力传感器的桥路电压、电阻、电流等参数测量,满足精度为1％～0.1％压力传感器批量产品检测与检定的多种测试需要.     

基于单片机的智能小车系统设计

系统以AT89S52作为智能小车的监测和控制核心,运用PWM直流电机调速技术,通过红外光电传感器、超生波传感器和无线传输模块,对小车的路况、速度和间距进行检测,完成对小车运动位置、速度、运动方向等参数的控制,以实现小车的定点停靠、自动转弯、超车区超车的功能。测试结果表明,本系统性能优良,工作稳定。     

基于LabWindows/CVI的电机转速稳定性测试系统设计

电机转速由于齿槽转矩的存在会产生波动,重点阐述了一种新的电机转速稳定性的测试方法.利用光电编码器作为角度传感器,转子位置信号由单片机系统采集、处理并经串口发送给上位机,基于LabWindows/CVl的上位机设计实现了电机转速的图形化、实时显示功能.测试结果可直观地反映和分析电机转速的变化规律,为电机转速测试,尤其是低速稳定性的研究提供了一种新的有效途径.     

微波视频类电子装备通用测试系统的实现与应用

为了实现小批量多品种电子装备的通用测试,通过对微波视频类电子装备的测试指标、测试方法进行共性分析,将不同测试指标的仪器控制和测试方法封装成独立的测试模块,并采用XML技术和IVI技术,使测试仪器具有互换性,使用户可以对测试系统的测试仪器进行组合配置,自由选择测试方法,自由订制测试流程,并能生成测试报告,实现了微波视频类电子装备的通用测试;该通用测试系统已应用于多种电子装备测试中,减少了自动测试系统的重复开发,提高了测试效率,取得了良好的生产效益。     

存储式冲击波测试系统的多参数程控技术

针对当前爆炸冲击波测试方法中存储式测试系统存在适用性不强的问题,开展面向存储式冲击波测试系统的多参数程控技术研究,阐述了存储式冲击波测试系统的基本原理,改进了模拟电路的设计,增加了多个可程控参数,采用直流耦合方式与数控电平移位相结合的方法,既去掉了传感器的直流偏置电压,又消除了对传感器信号低频特性的影响, 进行了基于单片Flash存储器的负延时设计,采用片内分区的方法实现了负延时长度与正向记录长度的可程控。通过实弹测试试验,验证了基于多参数程控技术的存储测试系统的可靠性,为弹药威力评估提供了更加通用化的测试手段。     

通用射频参数测试系统软件架构设计

针对射频参数测试系统的设计复杂性和可扩展性需求,提出一种新的测试系统软件架构;通过将测试过程中抽象为测试框架和测试方法集,实现了通用的射频参数测试系统软件架构;测试框架包含测试资源管理、测试流程调度、数据管理以及图形用户界面等复杂的软件组件,但没有任何具体测试操作实现;测试方法是执行具体参数测试的组件,通过抽象测试方法接口访问测试系统资源;由于测试方法组件的开发难度很低,便于快速扩展应用,此软件架构已应用于多套实用射频参数测试系统。     

基于多频扫描的硅微谐振压力传感器测试方法

为了对硅微谐振压力传感器进行快速、高精度的开环特性测试,提出了一种基于多频扫描的频率特性测试方法.通过数字电路将多个不同频率的扫频信号叠加作为驱动信号,以实现在整个测试频带范围内高效且高精度的频率特性测试.搭建了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的多频扫描测试系统,采用4个正弦扫频信号叠加进行测试,结果表明:多频扫描测试与稳态扫描测试精度基本一致,但测试效率提高了4倍.多频扫描测试方法在保证测试精度的前提下,显著提高了测试效率,能够更好地满足高Q值传感器及其在批量生产过程中的测试需求.     

差频式悬浮轴振动测量传感器的设计

提出了一种新的悬浮轴振动测量传感器,它由导电介质电容传感器和反射式光电编码器构成组合传感器,振荡器和差频计数器构成信号处理电路,并利用角度等分采样和单片机控制实现振动位移测量功能。重点阐述了传感器各组成环节的设计思路与参数确定,给出了实验数据;介绍了利用反射式光电编码器实现等转角采样,还可以用于悬浮轴的转角、转速等其他参数的测量,实现了差频计数器被测频率信号与采样控制信号之间的同步锁定功能,消减了计数误差,提高了测量精度。     

分立式激光位移传感器设计

针对制式激光位移传感器不能满足复杂检测环境下几何尺寸检测需求的问题,提出了分立式激光位移传感器的设计方法.此方法可根据检测要求,将激光源与光电探测器分立布置,依据激光三角测距等原理确定系统分立设置的参数,并通过数据采集与标定建模等手段实现激光位移测量的功能.最后通过一设计实例,验证了该方法的可行性.     

电容式倾角传感器在底盘悬挂系统中的应用

以P89V51RD2FN单片机为控制核心,采用电容式倾角传感器实时测量车辆底盘的倾斜角,并用光电传感器检测车辆最终运动姿态和车速。光电传感器和倾角传感器将实时测量信号馈送至单片机,并采用增量式PID控制算法确保车辆能够达到平衡。利用CANBUS 2.0将数据传输至车载电脑来达到智能化车姿控制。实验结果表明:系统响应时间快,精度高,性能稳定。     

光电经纬仪站址与测角测距误差校准

光电经纬仪校准是实现目标精确测量的关键,在设备经过一段时间的使用或移站后均需进行校准.针对近期一次光电经纬仪校准工作中,以设备旋转中心测量值作为站址坐标真值进行其他参数校准时产生了无规律且较大测角偏差的问题,提出一种基于地面控制的光电经纬仪站址与测角测距误差校准方法.相比其他类似校准方法,该方法将站址坐标、测角误差和测距误差均作为未知量进行校准模型构建,通过平差计算,得到一组最优的校准数据作为光电经纬仪测量的基准.经试验验证,该方法有效提高了光电经纬仪测量精度和可靠性,同时校准结果可直接用于光电经纬仪数据处理软件,保证光电经纬仪测量处理的规范化.     

基于光电标签的火箭橇全程测速技术研究

火箭橇试验在兵器研制和性能测试上起着至关重要的作用,现有火箭橇测速方法均存在一些不足之处,针对火箭橇试验中全程速度测量难题,提出了一种基于光电标签的火箭橇全程速度测量方法;建立了光电标签的探测模型,对光电标签的原向反射特性进行研究,分析并仿真了传感器在动态测量中的信号变化过程,基于信号的频率特性对光电探测器件与信号处理电路进行选型,设计并搭建出硬件测量电路,对系统进行了测试与验证;实验结果表明：传感器对光电标签的探测距离可达40cm,系统速度测量范围满足了火箭橇试验在兵器靶场上的应用,与传统方法相比,光电标签法成本更低、易实现,在火箭橇全程速度测量中有更广泛的应用场景。     

光纤传感器与激光测距的物位传感器设计

以固体火箭发动机推进剂装药物位检测系统研究为背景,采用基于光纤传感器与激光测距原理的非接触式物位检测方案,使用光纤传导激光,使带电设备远离检测现场,可以在检测现场完全不带电的情况下实现高精度物位检测。系统通过主控单元可以控制多个传感器实现多点同时检测,从而能够在装药表面不是绝对平面的情况下得到更为可靠的检测结果。     

基于高频电容原理的土壤剖面水分传感器研究

为了实现土壤剖面不同深度的水分测量,基于高频电容原理,研制了一种能够自动、连续监测土壤剖面动态含水量的水分传感器。通过实验,建立了传感器数学标定模型,并对传感器进行了相关性能测试。通过对比分析土壤水分实际值与传感器测量值,结果表明:传感器最大绝对误差为-5.10%。传感器测量水分梯度变化明显,可用于土壤剖面不同深度水分的测量,具有低成本、低功耗的特点,可应用于农林业实际生产。     

基于LabVIEW的柴油机高速数据采集系统

为了验证船舶动力系统故障诊断系统的数据处理、故障诊断等功能,搭建智能机舱故障诊断试验平台,开展动力系统故障模拟试验,采集瞬时转速、柴油机气缸缸内压力等关键参数。由于瞬时转速与柴油机缸压信号的采集速率不同,为满足各信号采集的高速性和同步性,提出通过LabVIEW建立高速数据采集系统,结合运用光电编码器和磁电式转速传感器,以光电编码器Z相输出信号触发各信号同步开始采集,以光电编码器B相输出信号和磁电式转速传感器输出信号分别触发采集曲轴转角信号,作为各信号对应基准的方法。试验证明,此高速采集系统可实现各信号周期对应,并能够保证数据采集的高速性和同步性,有利于故障诊断服务平台提取和分析故障特征参数。     

液体粘滞系数精确测量系统设计

采用沉降法测量液体粘滞系数受手工按秒表、视差及小球下落偏离中心等因素影响,测量结果准确度不高.采用激光光电传感器结合单片机计时,克服人工秒表计时的视差和反应误差,测量小球下落速度的准确度高,引导学生掌握一种新型计时、测速、计数的方法.本研究既保留原实验装置的操作和实验内容,又增加了激光光电计时器的原理及使用方法,扩大了知识面,提高了测量精确度,体现了实验教学的现代化.研究结果表明:该系统测量的蓖麻油的粘滞系数(14℃)的相对误差只有3.5%,大大提高了粘滞系数测量精度,为粘滞系数测量和计时器的设计提供了研究思路和方法.     

新型锥板式血液粘度仪的转速测量系统

设计了一种基于光电传感器,并用于新型锥板式血液粘度仪中的齿盘转速测量系统。本系统主要是利用光电传感器的开关特性,采集输出的脉冲信号,通过测量相邻脉冲的脉宽差值获得齿盘在取消了电磁驱动之后的瞬时衰减角加速度。根据此系统测得的角加速度便可得到血液样品在不同转速下对锥板系统的阻力矩,再由阻力矩便可进一步计算出血液粘度值。运用Maflab处理采集到的数据,实验结果表明系统可用于转速测量。