战斗部破片光电测速系统设计

战斗部破片的飞行速度是体现其性能指标的重要参数。针对目前在战斗部破片速度参数测试中存在对测试环境要求高,测试面积小,设备结构易被破片误击而损坏,成本昂贵等问题,设计了非接触式战斗部破片光电测速系统,包含原向反射膜,反射式光电探测装置,光电转换电路,信号处理电路及测速装置;阐述了系统结构组成和测速原理,通过反射式光电探测装置与光电转换电路,将得到的光信号转换为电信号,利用集成信号处理电路对电信号滤波放大,比较整形处理,由FPGA,STM32及其他外设组成的测速装置自动处理数据输出并显示战斗部破片的飞行速度结果;实验结果表明：该系统能够可靠,稳定地完成战斗部破片速度的测量任务;与传统测速系统相比,具有不受限于环境,测试区域大,易维护,低成本,操作简单等优势。     

一种新型非接触式速度测量装置

速度测量在各种机动车辆上具有广泛的需求和应用,介绍了一种新型速度测量装置的设计,该装置用光电探测器探测路面信号,并根据2路信号的相关性得到相对速度。     

火箭橇速度窗点火控制器方案

火箭橇试验是测试弹射救生装置和导弹飞行性能较好的手段,这些试验往往要求火工机构在火箭橇在预设点出速度达到预设数值时点火工作。而外场火箭橇试验中各种不确定因数都可能造成计算弹道与实际弹道存在较大误差,一旦速度误差超出范围,则该发次试验判为无效试验。由此带来的损失以数百万计。针对这种情况,设计了地面用基于CPLD的火箭橇速度窗,当检测到火箭橇速度大于或小于设定的速度限值时,切断地面点火电源,以较小的几枚火箭的损失换取弹射救生或导弹装置误动作带来的巨大损失。     

光电耦合器在干扰弹测速系统中的应用

对干扰弹炮口初速的精确测量是顺利进行试验的基础条件。提出了一种采用漫反射式光电耦合器测速的方法。该光电耦合器是集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,漫反射回来的光被探测器接收转换为电信号并采集到计算机进行数据处理。介绍了干扰弹测速系统的结构、工作原理与驱动电路,并测量了光电耦合器的响应速度,最后,利用该系统对干扰弹的速度进行了测试,给出了试验波形。试验证明:该方法具有体积小、电路简单、成本低、灵敏度高等优点。     

基于VC的滴速式输液泵测试系统设计

本文设计一种基于VC的便携式输液控制精度红外检测系统,该系统采用双光电传感器进行滴速检测以确保其测试的可靠性。系统采用USB接口5V供电,利用信号调理电路将光电传感器获取信号进行处理,通过数据采集卡的USB接口与计算机进行通信。采用VC编写计算机软件,实现数据显示、曲线绘制、数据处理和存储等功能。测试结果表明,该检测系统性能良好、操作简便,其测试精度能够满足检测标准的要求。     

量子结构光电传感器读出电路的成像系统

针对目前国内CMOS量子结构光电传感器件调测、应用技术的缺乏与不足,设计了一种由低维量子结构光电传感器读出电路、ARM和通用计算机成像软件3部分模块组成的光电成像系统;利用单片ARM实现对读出电路模块的控制和数据采集,以USB方式通信,在通用计算机上编写设备驱动和成像软件呈现光电传感器所对景象的灰度图像;系统硬件简洁,可通过计算机图形化界面灵活,精确地控制光电传感器件积分时阃、偏压等参数,并有效获取传感器输出值;应用结果表明,系统为光电传感器的测量、调试以及应用开发提供了极大便利.     

基于光电二极管的光信号采集系统的研究

主要研究了光信号采集系统的设计和实现,设计了一种将传感器、适配放大器、A/D转换器、存储器、控制电路、接口电路及电池集合在一起的微型化系统,将光电二极管作为光信号探测元件,并探讨了自然光及一般的环境天气的影响,提高了测试精度,扩大了应用范围.系统分别在自然光和一些外设光源下进行实验,实验结果较准确,具有一定的可行性.     

集成应变传感器的无源超高频标签电路设计

针对现有有线有源应变传感器不适用于固体火箭发动机壳体应变监测的问题,基于UHF RFID(超高频无线射频识别)技术,设计了一款无源超高频应变传感标签.标签通过电磁反向散射方式,收集超高频射频能量为电路供能,同时在标签电路中加入了大容值储能电容,储存经RFID芯片中的倍压整流电路转换成的直流能量.将标签电路分为UHF标签模块、控制模块和应变传感器模块3个部分进行了设计,并通过使用低功耗芯片以及控制测量电路的断开和闭合来减小功耗.标签将传统的电阻式应变测量技术与UHF RFID技术结合在一起,为实现固体火箭发动机壳体应变的无线监测提供了解决方案.     

提升激光探测灵敏度的设计方法

从光电接收电路信噪比与光电接收灵敏度的关系出发,研究了在不改变光电接受电路信噪比的前提下,提高光电接收电路探测微弱激光信号的能力。首先分析了提升光电接收电路灵敏度的两个方向,然后通过对比不同的探测器和放大器的技术参数,并经过电路仿真分析,确定了提升光电接收灵敏度的改进设计方案。最终经过实物电路的测试试验,证明采用新型的探测器和放大器能有效提高电路的信噪比和灵敏度,并可推广至其它相似的激光探测设备应用中。     

非接触光电式速度传感器的研究与应用

讨论了光电式速度传感器光学系统对路面模型的处理，硅光电池转换光电信号的原理以及对实际路面的分析，阐述了光电式速度传感器获取光电信号，跟踪滤波输出的随机窄带基波信号，波形预处理及应用。     

光电传感器特性参数测试系统的设计

光电传感器的特性参数检测需要对多种参数进行测试(如相对位置的位移、转角、光电传感器的电流、电压等),针对不同参数关系之间的测试要求,需采用不同的测试方法。传统的测试方法需要根据被测参数手动连接电路实现模式的切换,且测试方法枯燥而冗长。通过设计基于PXI系统的自动测试系统,集成多种测试模式的测试软件,设置多种调整环节,实现光电对的各种相对位置下的多参数、多模式灵活测试。实验结果表明测试系统很好地满足光电传感器不同参数间的测试需求。     

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。     

提高干涉条纹光电接收信噪比的新方法

在分析传统干涉条纹光电接收方法的基础上,提出了一种符合条纹计数与细分的光电接收新方法,其主要特点是差分光电管的零间隔布置。应用积分方法对这种方法与2种传统方法进行了比较分析。通过建立光强随机噪声、交流幅值与直流漂移模型,理论和实验对比分析发现:该接收方法相比于2种传统方法,信噪比提高了3~6倍。即使条纹信号较差的情况下,这种方法也能显著抑制信号的直流漂移,为实现单频抗干扰的现场测量提供了理论方法。     

基于光电传感器的风轮转速测定

介绍了一种利用光电传感器和STC89C52单片机快速测定风力发电系统风轮转速的方法.该测速系统的硬件主要包括单片机控制模块、传感器模块、显示模块和串口通信模块.光电传感器用于检测风轮叶片的存在与否,并输出相应的电平信号.单片机则对传感器的输出脉冲信号进行计数,然后推算出风力发电系统风轮的真实转速,并将结果输出至LCD.实验结果表明,该测速系统结构简单,成本低,测量准确,适用于尚未嵌入旋转编码器的风力发电系统.     

基于PSO-BP神经网络光电编码器误差补偿研究

考虑到高精度绝对式光电编码器应用广泛,其角度测量精度对整个系统精度影响较大,但由于角度传感器生产安装过程中产生的误差等原因,使得传感器在实际应用中存在一定的误差.而使用传统误差补偿方法难以得到较好的补偿效果,本文使用一种基于PSO的BP神经网络作为角度传感器误差补偿系统的算法.通过实验验证,该种算法能够对角度传感器误差进行较好的补偿,与补偿前相比,其标准偏差提高了12.5倍,最大误差和平均误差降低到9.6％和8.5％,提高了传感器检测精度.与使用了基于传统BP神经网络和基于多项式拟合算法的误差补偿系统进行对比实验,结果表明,其补偿效果亦优于这两种算法.     

一种新型颜色传感器设计

本文介绍一种采用脉冲光源照明、双光纤束导光的新型颜色传感器，光电探测器由光电二极管和覆盖其上方的滤色片组成。用光电积分法进行测量，在整个可见光谱区间内，对反射光谱功率进行积分，得到被测物体的颜色三刺激值X、Y、Z。同步控制脉冲光源发光与电路测量，由双光路捡测系统测量颜色三刺激值X、Y、Z和脉冲光源的微小变化，并根据后者对测试结果实时修正。该颜色传感器适合于本身不发光物体的表面颜色测量。     

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。     

基于带通滤波器的幅频特性调节光电开关灵敏度

研究探讨了调制光频率与检测距离的相关性,旨在通过软件改变红外调制光频率,实现"一键式"智能调节检测距离.以连续周期矩形脉冲信号为例,选用二阶窄带带通放大电路对输入信号进行放大和滤波处理,使不同频率的脉冲信号经过窄带带通放大器自动调节其输出信号幅度,进而影响传感器的灵敏度.经理论推导、仿真设计、实验分析,结果表明:当设定脉冲幅值和占空比为常数时,改变脉冲信号频率可实现传感器灵敏度的调节,从而实现对检测距离的调节.即当ff0时,灵敏度随着f增大而减小.在红外光电开关传感器上应用该方法实现了利用软件调节频率来调节传感器的测量距离.     

光电成像探测系统的性能预测方法

提出一种光电成像探测系统的性能预测方法。介绍包含传感器、处理器的探测系统模型。根据信号检测理论,以最小错误概率准则设计似然比探测器,利用中心极限定理计算错误率。实验结果表明,随着量化位数的增大,系统错误率逐渐减少,且计算错误率与仿真错误率趋于一致。