基于TDLAS烟道气在线检测系统的降噪技术

可调谐激光光谱（TDLAS）技术利用激光管的波长扫描实现痕量气体吸收曲线的二次谐波检测,具有响应时间短、检测灵敏度高、精度高等优点。但实际应用条件分析结果表明,烟道气在线检测中存在外界环境和系统本身引入的噪声。为了实现TDLAS检测方法的高精度、高灵敏度等优势,本文提出在检测系统中加入温度反馈,以减少高温环境带来的干扰,设计并采用双光路扣除背景,消除颗粒物及背景吸收干扰以及采用对激光管驱动电流进行高频调制来抑制系统噪声等3条主要的降噪途径。理论分析表明,这些措施可以降低环境干扰及系统噪声影响,有效提高检测精度。     

基于TDLAS技术的低浓度CO检测系统设计

采用光谱法进行低浓度CO(ppm量级)检测时,由于信号强度低,噪声强,很难真实有效的将信号将测出来。针对这一特点,设计了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的低浓度CO气体在线监测系统。该系统采用TDLAS技术,可以获得精细的CO吸收光谱信息,因此可以降低其他成分吸收的干扰。同时采用放大一滤波一再放大过程实现系统降噪,能够很好的获得低浓度CO的光吸收信息。经测试,该系统还具有较好的实时性、灵敏度和较高的准确性。     

基于TDLAS技术的在线多组分气体浓度检测系统

为了提高环境气体监测精度,降低设备维护成本需求,设计了一种多组分气体同时或近同时在线检测系统。该系统基于TDLAS技术采用DFB可调谐激光测量气体浓度,能够实现760 nm O_2和2 326 nm CO混合气体同时在线监测。设计发射单元、接收单元等模块,分析TDLAS可调谐激光检测、PID温度控制、锁相检测原理。结合火电厂烟道氧量浓度测试,对系统进行了验证。实验结果表明:与传统的工业气体测量装置相比,该系统能获得更高的精度、更快的响应速度以及良好的稳定性,适应恶劣环境能力强,具有较好的实用性及可行性。     

基于NiosII处理器的非金属超声检测分析仪

介绍了非金属超声检测仪的软硬件设计方法。该仪器以EP2C20系列FPGA芯片为核心,通过在FPGA中加载NiosII软核处理器和其他外围接口电路,配合高精度数据采集系统、TFT液晶显示模块等设计而成。该仪器集超声波发射、同步接收、声参量自动检测、数据分析处理、结果实时显示、数据存储与输出等功能于一身,为数据的进一步分析处理和实现超声检测的图像化、智能化、自动化奠定了良好的基础。     

工业园区大气污染物高精度在线监测系统设计

为了实现工业园区大气主要污染物的在线监测,设计了基于STM32的工业园区大气污染物高精度在线监测系统,实现了大气污染物H2 S、NH3、VOCs的在线检测.在电路设计中,重点介绍了高精度模拟量数据采集电路和隔离的RS485通信接口电路的设计,实现了高精度的气体浓度检测和远距离在线监测功能.在软件设计中,实现了传感器的校...     

基于MFC自动配气系统设计与仿真

针对气敏元件批量测试系统对高精度、高效率、易操作配气系统的需求,以ARM为核心,配合气体质量流量控制器,利用TDLAS技术及PID动态调节控制方法,设计一种适用于大批量气敏元件测试的配气控制系统。系统硬件和软件采用模块化设计,实现配气气体浓度精确控制。仿真结果显示:该系统随动性、稳定性较好,响应速度快,具有较好的实际应用价值。     

带锯床锯切负载检测系统研制

针对金属带锯床对锯切高精度、高效率等方面提出的要求,设计了一种带锯床锯切负载检测系统,提出了一种基于粗糙集数据分析方法(RSDA)的专家系统智能识别策略。该系统实时采集带锯锯切振动信号,经信号处理模块提取特征值,专家系统将提取的特征值暂存于数据库,经过诊断模型的对比分析,对锯切负载进行识别。研究结果表明,该锯切负载检测系统具有识别准确率高、响应速度快等特点,其检测精度可以达到负载检测量程的1‰,可以较好地满足带锯床锯切负载在线识别的需要。     

激光气体检测及温压补偿研究

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)是一种灵敏度高、分辨力高和响应快速的气体测量技术,基于(TDLAS)的激光气体分析仪具有预处理简单、不受背景气体和粉尘影响的特点,是工业过程气体在线分析理想选择。本文介绍了波长调制的吸收光谱浓度测量原理以及实际工况下浓度的温压补偿方法。     

高精度非接触式激光测径仪设计与研究

针对电线、光纤等线缆在线快速实时检测精度不高的问题,设计实现了高精度非接触式激光测径仪。该测径仪采用"标准棒法"光学测量系统,以FPGA+ARM为控制器,采用呈90°夹角的激光器和CCD接收器方式以及分组处理数据的方法,来实现在线快速实时监测。测试结果表明,测径仪测量范围为0.1～15mm,示值误差不大于±3um,并且具有通过RS485通信接口在PC机上实现实时显示测量数据的功能。     

差分吸收光谱法大气环境质量在线连续监测系统的设计

根据大气中污染气体SO2和NO2在紫外波段的光谱吸收特性,利用差分吸收光谱技术(DOAS),研制了大气环境质量在线连续检测系统.本文详细介绍了该系统的检测原理和设计.系统能快速、实时、高精度地监测大气中痕量污染气体的浓度,为环境监测和保护提供可靠的数据.对比试验表明,该系统设计合理,能满足空气质量在线连续监测的要求.     

基于DSP和FPGA的高速数据采集处理系统

为了实现对数据快速精确的采集,提出了一种基于DSP、现场可编程门阵列(FPGA)和高精度模数转换器ADS8364的多通道实时采集系统.该系统主要通过FPGA控制ADS8364对模拟量信号进行采集,DSP将采集的信号进行预处理并且通过CAN总线与上位机通信,实现数据的存储、处理及显示.对被测量进行多点检测,在软件中进行数据融合处理,提高了检测的精度.该系统具有采集速度快、精度高、结构简单、可靠性高等特点,具有广泛的应用前景.文中重点阐述了系统原理及各模块的硬件、软件设计.     

基于FPGA的Sobel图像边缘检测的设计

图像边缘检测技术在数字图像处理领域中处于重要位置,是图像分割、目标区域识别、区域形状提取等图像分析的基础。详细地讨论了Sobel图像边缘检测FPGA实现的原理、方法和步骤。以FPGA为中央控制单元,用Verilog语言设计并实现了Sobel边缘检测法。通过改进算法、优化FPGA布局布线结构、利用FPGA高速并行机制和采用流水线处理方式,提高了系统速度,减少了FPGA内部资源的使用。通过Matlab和ModelSim进行仿真和对比,实验得到了理想的图像边缘。     

基于FPGA和DSP的高精度多通道信号检测系统硬件设计

针对电磁检测、电能质量检测应用领域中,大量传感器或参数需要实时检测处理的问题,对检测过程中采样时刻的设定、检测通道的选择、采样速率的设定、检测精度、数据处理能力进行了分析研究,对采样方式、控制策略、系统运行效率等进行了总结。提出了一种以DSP为主机,FPGA为从机的双CPU硬件结构,并将其应用到了检测系统的硬件设计中。系统中通过FPGA完成了数据采集相关的通道选择,采样时刻、采样速率设定等工作;通过DSP完成了工作参数配置,检测数据处理,以及与上位机通讯等工作;通过工作分工建立了控制主机与检测通道、采样时刻、检测数据之间的联系,实现了数据的采集、存储、处理及显示。研究结果表明,该双CPU结构的检测系统具有检测通道选择、采样时刻控制灵活、检测精度高、数据处理方便的优点。     

高速多通道地震数据采集处理系统

介绍了一种高速多通道数据采集与处理系统,系统以FPGA为核心,通过SPI总线控制四通道24位高精度A/D转换器ADS1256实现地震数据的分时采集,通道分时切换速度仅为320 ns,保证了多道数据采集的同步性.同时结合FPGA高速的处理能力,实现对地震数据多参数可调的实时滤波处理及存储,避免了冗余数据的存储.该系统有效提高了地震数据的处理速度,降低了开发成本,应用前景较好.     

基于可变形卷积的单帧图像眼球定位追踪

针对目前眼球定位追踪算法存在的眼球定位精准度不高问题,以及为了改进眼球追踪算法的精准度并保证一定的图片处理速度,将可变形卷积网络应用于YOLO网络,对特征分布提取层面进行改进。利用可变形卷积的形变建模能力对卷积核中的各个采样点的位置增加一定的偏移变量,从而从原始单帧图像中提取更具有表征特征的信息,并与先进眼球定位追踪检测网络进行了实验对比。研究表明,可变形卷积YOLO网络的精准度可以达到0.685,平均处理图片刷新率达42帧/s,优于原YOLO网络以及其他眼球定位追踪检测网络。     

基于FPGA图像处理的内窥镜焊点检测系统

电子内窥镜作为现代医疗仪器中的重要设备,随着产量的不断增加,实现内窥镜信号线自动化焊接已成为一个必然趋势。为精确高效采集内窥镜镜头模组的焊点坐标,设计了一种基于现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate array,FPGA）图像处理的内窥镜焊点检测系统。整个系统以OV5640作为图像采集器件对目标板的图像数据进行采集,通过Verilog HDL硬件描述语言进行图像处理,实现焊点检测和瑕疵判别算法的设计。硬件测试结果表明,该系统能实时采集焊点坐标并检测焊点之间的瑕疵,采集到的焊点坐标最大误差小于0.1 mm,检测精度高,实时性强,具有广泛的应用前景。     

基于FPGA实现的多轴数控雕刻机系统

介绍一种基于FPGA和MCU配合的数控雕刻机系统,由MCU来完成读取数据,数据处理和响应键盘,液晶显示等人机交互工作,利用FPGA设计一种发送脉冲控制步进电机工作的定制电路,该系统可以做到精确的速度控制以及连续弧线和连续的字体沟边运动。本文着重介绍数据的预处理、MCU和FPGA的数据传送以及如何用FPGA设计定制电路,实现发送脉冲控制步进电机工作的功能。     

基于FPGA的异步电动机控制系统检测电路

依据FPGA具有内部可灵活配置、高速并行处理能力强的特点,设计了基于FPGA的异步电动机控制系统中电流、转速检测电路,这些电路具有实时性高、适应性强等特点,较好地解决了单片机等串行控制芯片为核心的检测电路实时性不高的问题.通过功能实验验证了该设计方法的可行性.     

基于双处理器架构的列车超限检测系统研究

铁路货运列车超限严重威胁着铁路运营安全.而目前国内已有的检测系统难以实现对静态列车的便携式、高速、高精度测量.研究了一种基于双处理器架构的列车超限检测系统,硬件上采用嵌入式主板代替个人计算机提高了系统的便携性,其中ARM管理系统实时多任务并维护嵌入式GUI,32位专用DSP保证了系统测量精度并优化了图像处理速度.软件部分基于嵌入式Linux系统,开发了各外设的驱动程序和应用程序,其中HPI中断方式的驱动程序提高了双核数据传输的效率.设计的超限检测系统机箱体积为40 cm× 40 cm×25 cm,在30 min内可以完成一节10 m车厢的超限检测,耗时仅为手工测量的1/5并且能够达到mm级的测量精度.     

气相色谱-离子迁移谱联用检测毒害气体研究

离子迁移谱检测技术是现场检测毒害气体的重要方法,具有快速响应,灵敏度高等优点。现场快速的气相色谱分离结合离子迁移谱检测可以获得多维的分析信息,色谱突出的分离特点使分析的准确性大大增加。本文介绍了当前现场快速色谱与离子迁移等检测器联用的技术的优点,详细研究了相关的技术发展概况,分析了接口方法等主要影响因素,介绍了在毒害气体检测领域的应用进展。