基于铯光泵磁力仪的地震地磁矢量测量系统

为解决地震地磁矢量观测中质子矢量磁力仪噪声大,长期观测中存在明显漂移,磁通门磁力仪温度效应明显,保温磁房投入大等问题,研制了基于铯光泵磁力仪的地震地磁矢量测量系统,本文详细介绍了其测量原理及仪器结构,设计了混合分量线圈装置,并开展了稳定性分析。研制的样机在蒙城地震台开展了观测实验。结果表明,实验期内记录良好,采样率达到1 Hz, 1月份总强度、水平分量和磁偏角月噪声分别为0.01 nT、0.02 nT和0.003′,优于地震地磁观测基本网质子矢量磁力仪最好噪声水平,也优于同场地两台磁通门磁力仪的噪声水平和基准网的平均噪声水平。其实验期内水平分量和磁偏角最大漂移分别为1.3 nT和0.16′,小于座钟式质子矢量磁力仪基线漂移,具有良好的稳定性。     

双气室铯光泵磁力仪设计与验证

由于自激振荡式单气室光泵磁力仪受移相电路限制测量范围较窄,对双气室光泵磁力仪进行集成化研究和改进,基于对光泵磁力仪基本原理的推导论证,提出了双气室铯光泵磁力仪的一种高度集成的设计结构。该方案中以垂直腔面发射激光器作为泵浦光源,以刀锋直角棱镜反射镜作为分光镜片,其余元件沿光轴对称排布,利用左旋、右旋圆偏振光的双泵浦光结构和双气室布置实现相移互补,不需要移相电路。利用搭建的原理样机测得实验环境下地磁场强度为37 586.79 nT,并利用扫描方式测得三轴分量。双气室铯光泵磁力仪原理样机的测量范围为25 700～77 000 nT,灵敏度约为20 pT/(Hz)^1/2。实验结果和对比测量结果、理论计算结果相吻合,验证了双气室光泵磁力仪的理论分析,证实了该双气室光泵磁力仪结构的可行性和精确度。     

自激式铯光泵磁力仪吸收室恒温控制系统

吸收室是自激式铯光泵磁力仪的重要组成部分,通常采取加热控制维持吸收室的恒温。研究并设计了应用于铯光泵磁力仪吸收室的恒温加热控制系统,为验证该系统研制了一个恒温槽模型,通过对恒温槽进行加热模拟对铯光泵磁力仪吸收室加热的过程,在此基础上研制了测温平台,通过LabVIEW观测恒温槽内温度随时间变化的全过程。实验结果验证了恒温加热控制系统在铯光泵磁力仪中应用的可行性,对铯光泵磁力仪探头激励的研究提供了数据支持。     

铯光泵磁力仪光电检测电路噪声特性研究

光电检测电路噪声性能是影响磁力仪灵敏度的重要因素。基于M_x型铯光泵磁力仪光电信号的特点,对磁力仪光电检测电路噪声来源进行分析,建立了基于跨阻放大电路的等效噪声模型,推导出电路信噪比及输出噪声频谱特性,并分析各噪声分量在总噪声中的比重;根据磁力仪拉莫尔信号频带范围,设计研制了具有低噪声性能的光电检测电路并应用于铯光泵磁力仪。测试结果表明,所提噪声模型理论分析和实验结果一致,基于跨阻放大的光电检测电路,其低频段噪声主要由等效电流噪声决定,随着频率升高,放大器等效电压噪声逐渐起主要作用。进一步的野外实验表明,基于光电检测电路所研制的光泵磁力仪噪声达0.6 pT/√Hz,与国外同类产品CS-VL水平相当。     

基于STM32的列车空气动力学数据采集系统

针对现有空气动力学采集系统的可扩展性差,采集数据失真,价格昂贵等不足,设计了采用ARM Cortex-M3内核的STM32系列处理器的空气动力学数据采集系统.系统介绍了采集系统的信号调理和采集软硬件设计,针对传感器mV级信号输出特性,设计调理电路实现信号的调理功能,采用SD卡FAT32文件系统设计和大容量存储实现数据便捷取用,上位机实现串口调零程序编写.系统具有功耗低、性价比高、实时性强等特点,实验调试结果表明,各项指标均达到实际要求.     

基于STM32F103装备数据采集系统的设计

为了提高装备信息自动采集的效率,介绍了一种基于STM32F103处理器的装备数据采集系统,分析了系统的需求,给出了数据采集系统框架图,以及各采集模块的功能实现流程;详细阐述了装备数据采集系统硬件和软件设计,主要包括存储模块、模拟信号调理电路和开关信号调理电路设计,模拟信号、开关信号和累计工作时间采集模块的软件模块程序设计;实际应用证明,该数据采集系统具有成本低、功耗小、响应速度快等优点,能可靠地实现数据自动采集,较好地解决装备数据采集的实时性和精确性的问题。     

便携式半导体光泵磁力仪

一、概述随着科研,国防和国民经济建设的飞跃发陘,对高灵敏度测磁设备要求越来越高,同时对仪器的轻便与小型化要求也日趋迫切。为此沈阳仪器仪表研究所、沈阳金属研究所、沈阳市手表厂和东北工学院,在兄弟单位大力支持     

基于STM32的数据采集及存储系统设计

设计了一种基于STM32微控制器平台的数据采集存储及显示系统。STM32通过串口中断接收七孔探针的数据后,再通过IIC总线读取导航模块JY901数据;然后将采集到的数据存储于Micro SD卡中并发向上位机,同时将七孔探针的初始数据显示在OLED液晶屏上。使用该系统成功地实现了数据的采集存储及显示。     

基于STM32单片机的机床数据采集系统设计

车间信息化管理系统往往只需获取机床在某时刻的状态数据,无需分析该状态信号在短时间内的频率信息,而机床故障诊断及健康监测系统则不然,二者的差异要求机床数据采集系统应同时具备低频采集和高频采集的能力。针对上述问题,通过两个独立的低频采集控制模块和高频采集控制模块设计了具备低、高采样频率的分布式机床数据采集系统。该系统将每台机床作为一个分布式数据采集节点,节点中的采集控制通过STM32系列MCU实现,工控机在获取MCU的采集结果后对其进行分类及预处理,并上传至车间服务器。测试结果表明,系统数据采集结果精确且工作稳定。     

基于STM32的平流泵测控电路设计

介绍基于STM32F103 ARM器件的平流泵测控电路设计。重点介绍基于PWM斩波恒流方式的步进电机驱动电路设计及平流泵恒压、恒流的控制方法。     

基于STM32和LabVIEW的多通道数据采集系统设计

为了满足生物行为研究和仿生行为研究中海量数据的实时采集与传输需求,搭建了基于STM32和LabVIEW的多通道数据采集系统。系统选用4块ADS8528模数转换芯片扩展STM32采集通道的数量从而实现多路信号的同步采集,通过无线传输模块将采集的数据上传至上位机。上位机选用LabVIEW图形化编程语言进行设计,通过UDP通讯协议接收下位机采集的数据并对数据进行分析和处理。通过实验验证：该数据采集系统能够实现单路630 kSPS,32路106 kSPS转换速率,模数转换误差在0.3%以内,无线网络传输功能正常,能够满足使用需求。     

基于STM32F103VCT6的振弦式传感器数据采集系统

针对隧道、矿山、桥梁、水库大坝等工程中传统振弦式传感器采集系统精度不高、相互之间通信困难、实时性差等缺点,设计了以STM32F103VCT6为核心控制芯片的振弦式传感器数据采集系统。该系统将振弦式传感器数据采集、数据存储、电源管理集于一体,并可以连接不同传感器。数据采集测量系统提供GPRS、RS485等多种通信接口,利用无线通信模块可以方便地实现多台测量仪器之间自动组建无线网络并建立动态路由,实现恶劣环境下的数据采集和传输。     

基于STM32的无线网络数据采集系统设计及应用

阐述了基于ARM处理器的无线数据采集系统的设计及应用。系统硬件的主控采用基于Cortex-M3内核的STM32F103VC微处理器,其与上位机之间的数据传输可以通过WIFI无线网络通讯实现;上位机的应用软件采用Visual Basic开发。该系统对温湿度的采集实践应用表明,以上设计方案有效可行。     

基于STM32的远程多数据采集器的设计

为了对温湿度、二氧化碳等环境因素进行有效的监测,提出了一套基于STM32,采用无线串口通讯的远程采集器的设计方案。详细介绍了系统电源供给电路、模拟量和数字量输入输出电路、通讯接口电路等硬件电路及系统软件设计方法,实现了多种数据采集、存储以及通过无线串口与计算机进行通信,达到远程监控和数据传输的目的。经过实验检测,本设计合理,检测精度满足求。     

基于STM32的多惯性测量单元数据采集系统设计

针对单个MEMS惯性测量单元存在积累误差的问题,开发了一套基于STM32的多惯性测量单元数据采集系统,为后续研究提供真实可靠的数据源。该系统主要包括数据采集、数据实时显示和数据存储三个功能模块。数据采集模块利用STM32单片机实现了多个惯性测量单元的数据采集与融合;数据实时显示模块和数据存储模块完成了对多个惯性测量单元输出的加速度、角速度和姿态数据的实时显示与自动存储。经过多次测试,结果表明该系统性能稳定可靠,可用于工程实践中。     

基于STM32温室大棚气象数据采集器的设计

为了实时监控温室大棚的气象数据,防止作物受到棚内温度湿度等大气因素影响产量。设计了一款低功耗的自动气象数据采集器,主要是对气压、温度、湿度、PM2.5、PM10、海拔高度等6项数据进行采集。该气象数据收集器以STM32F103ZET6为载体,以嵌入式实时操作系统μC/OS-III为控制核心,应用气压传感器模块、PM2.5/PM10传感器模块、温湿度传感器模块、OLED液晶显示模块完成气象要素的数据采集,并对数据进行控制和计算。该设计具有模块化的特点,可单独完成检测,并且具备可靠的性能。多次测试证明,该系统具有良好的稳定性。     

基于STM32的物流监测系统

设计出一款重要物资物流监测系统,目的在于防止重要物资在物流运输环节中的损坏与丢失。通过选用STM32F103单片机和集成模块SIM908,设计了能检测运输过程中重要物资地理位置和环境状态的软件和硬件系统。能将获取的信息通过GSM移动通信系统以短信的形式发送到用户手机,使客户可以随时了解自己物资的位置与状态,并且到达终点后能调出更详细的数据记录。微处理器整合GPS和GSM并使用低功耗器件,使整个系统灵活,稳定高效,续航时间长。     

基于STM32的温度测量系统

介绍一种基于STM32处理器的温度测量系统设计方案。以STM32F103RBT6微控制器为核心,采用AD590作温度传感器,测量温度用四位数码管显示,能够同PC机进行串口通信。具有体积小、精度高、处理能力强等特点。     

基于STM32的光刺激器研制与系统测试

为了探究近红外光对小鼠脑神经细胞及功能网络的影响,本文设计了一套基于STM32微控制器的光刺激器.通过微控制器的数模转换(Digital to Analog,DA)模块输出光功率、光频率、刺激时长可调的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)波,PWM信号传送到LED恒流驱动模块使近红外灯稳...     

基于GPS授时的高精度光泵磁力仪计频方法

针对航空超导全张量系统中高精度的磁场测量需求以及应用特点,采用一种新型频率测量方法可以更精确的测量光泵频率,从而可以更为精确的测量磁场。文中介绍了利用GPS授时信号作为闸门时间来进行频率测量的方法,并重点阐述了其设计方法;然后给出了该方法在50～300 k Hz的测量结果,试验表明该方法明显优于普通晶振提供闸门时间的频率测量方法,且在该频率段内最大误差小于0.02 Hz,同时验证了该方法达到实用要求且解决了航空超导全张量系统中使用晶振造成的电磁兼容问题及系统小型化问题。