基于环境参数融合的智能气体传感器设计

由于温度、湿度等环境参数对半导体气体传感器的测量精度有着较大的影响,对此提出了基于神经网络方法的智能气体传感器设计方法,利用神经网络对气体传感器的各种环境参数进行数据融合,以获取准确的被测气体浓度值。实验证明,该方法可以有效地提高气体传感器的测量精度,使气体传感器输出的满量程误差在±0 8%以内。通过该神经网络融合逆模型,还可以方便地根据环境参数的变化实现对气体传感器输出的补偿,从而实现传感器的智能化。     

几何量微纳米级精密测量技术研究的若干新进展

介绍了几何量测量领域中微纳米精密测量技术和装置的研究新成果,涉及到一维微纳米级长度和尺寸测量、二维微纳米级坐标测量、三维微坐标测量以及三维微观表面测量.详细介绍了微纳米技术研究中所应用的关键技术的特点、目前的测量水平和能力,提供了最新技术的应用实例.并根据目前微纳米技术的发展状况,从科研和产业两个角度讨论了新型几何量计量仪器的发展和研究趋势.     

基于传感器阵列的野外基线环境参数自动测量系统研制

为了保证野外测距精度,研制了一套环境参数自动测量系统,该系统通过在野外基线沿线布置密集的气温、气压与湿度传感器阵列,精确测量光路气温、气压及湿度等环境参数,进行空气折射率修正。采用μ-base测距仪在不同气候条件下进行验证实验,测量距离为144 m。实验结果表明,采用该系统测量环境参数,进行空气折射率修正,其修正误差引入的距离测量不确定度优于3.0×10^-7(k=2)。     

一种改进的中值滤波去噪算法

图像的去噪是图像处理中最基本的工作,去噪处理的好坏将直接影响到后续的分割和识别,本文针对传统的中值滤波算法容易造成细节的丢失的缺点,提出一种改进的算法,采用两种不同尺度的正方形窗口和一个多极加权滤波窗口作为候选窗口,判断灰度方差最小的窗口作为最终的滤波窗口完成滤波去噪操作,实验表明,该改进算法实现了自适应选择不同尺度不同方向的窗口来进行滤波,具有良好的保边性能。     

一种实用的精密测量设备空气弹簧监控系统

介绍了典型空气弹簧系统的组成和原理.以此为基础,根据几何量精密测量的需要,研制了一种电子与机械相结合、安全可靠的空气弹簧自动监控系统.系统的关键部分包括气动升高安全控制机构和平台调平机构,基于计算机平台传感系统,信号分析处理和监测系统.该监控系统可直接用于大型高精度几何量测量设备(如激光干涉比长仪),实现仪器振动的隔离、自动调平、高度控制等功能.     

一种密度精密测量方法研究

采用数学推导和次级参量近似相结合的方法,提出了一种玻璃浮计高准确度测量方法.将浮计主体浸入液体至干管待测刻线,利用刻线对准比位置估读更易于实现的特点,避免了干管读数误差,实现了利用一种介质即可进行全量程测量,实现了密度测量全自动功能.提高了测量准确度及工作效率,降低了测量成本.     

1.2 km标准基线环境参数自动测量系统研制

为提高野外测量折射率补偿实时性,研制了1.2 km标准基线环境参数测量系统,该系统采用一种硬件分组和软件并行采集方案,将系统传感器数据采集的正确率提高到98%以上,82个传感器完整循环采集一次的时间小于7 s。计算出传感器7 s采样间隔温度变化量,分析评估折射率补偿结果,为野外标准基线测量提供科学的视角,量化寻找基线理想的测量时段,使延时温差小于0.05℃,高精度测距仪基线测量时的折射率修正误差控制在5×10^-8内。     

一种药品包装自动检测系统的研究与实现

结合药品包装检测的实际环境,通过应用线性光中心位置的提取、数字图像的中值滤波和自适应模板匹配算法,设计了一套药品包装智能检测系统.该系统能准确对药品包装中出现的装错、漏装、缺损等质量问题进行实时在线检测,以实现药品包装自动化.     

基于线性变换与多种平滑去噪的爆堆图像增强方法

介绍了自主设计的"基于灰度线性变换与综合多种平滑去噪"的爆堆图像增强方法。首先根据爆堆图像的灰度分布情况对爆堆图像进行灰度线性变换,使图像中矿岩与背景区别更加明显;然后对爆堆图像用均值滤波、中值滤波、高斯滤波进行综合平滑处理,这样不仅祛除了图像的噪声,而且很好的保留了图像中矿岩的边缘。     

列车轮对几何参数与缺陷动态测量

轮对是列车运动和受力的主要部件,轮对故障是列车安全运营的一大隐患。对轮对几何参数与缺陷进行快速、准确的测量,可有效降低事故率和维修成本,为轮轨设计与制造提供科学的决策依据,已成为世界各国相关领域的研究重点。本文在简述轮对几何参数检测发展现状的基础上,主要介绍我们近20年来在轮对几何参数与缺陷动态在线检测方面的工作,我们率先提出平行四边形机构定量测量轮对踏面擦伤与圆周磨耗原理,进而提出使用一维激光位移传感器高精度动态测量踏面直径、多线激光测量车轮几何参数与缺陷等方法,研制了几种不同类型的轮对在线测量系统应用于铁路现场。论文最后讨论了轮对检测未来的发展趋势。     

基于白光相移干涉术的微结构几何尺寸表征

将Carré等步长相移法与白光垂直扫描相结合形成了一种白光等步长相移算法,该方法快速、准确、非接触,垂直分辨力可达亚纳米级.测量系统集成了Mirau显微干涉物镜,并通过高精度压电陶瓷纳米定位器带动物镜进行垂直扫描.分析了Carré法应用于白光干涉信号的相位提取的精度,对不同扫描步距以及不同信噪比情况下的测量进行了计算机仿真,确定了测量参数.结合重心法将相位计算的数据范围直接定位于干涉信号的零级条纹,从而省去了相位解包裹过程.通过对微谐振器和标准台阶的测量说明了该方法的有效性,并使用白光相移干涉、白光垂直扫描和单色光相移干涉对44 nm标准台阶进行了测量,并对测量结果进行了比较.     

轴线测量与迭代补偿的机器人几何参数标定

为了提高串联工业机器人的绝对定位精度,提出了采用轴线测量与迭代补偿相结合的工业机器人几何参数标定方法。首先利用激光跟踪仪测量机器人单轴运动的轨迹,将所测轨迹点通过空间投影计算各轴线的位置;然后根据机器人模型参数的几何定义提取机器人模型的实际参数,并采用基于距离误差的迭代补偿方法进行参数标定效果验证。对埃夫特ER10L-C10工业机器人进行标定实验研究,结果表明:机器人绝对定位误差的最大值、平均值和标准差分别从补偿前的4.215、1.932和1.437 mm减小到补偿后的2.979、1.015和1.031 mm,该方法能够简单快速标定出机器人模型的实际几何参数,有效提高了机器人的绝对定位精度。     

Quartz Crystal Parameters Measurement System

A device for measurement of quartz crystal resonator parameters is presented. This device is using a synthesizer, the frequency of which is swept step by step to find the resonance of the crystal. With a phase loop, which controls the synthesizer's interpolator, the resonance frequency and the bandwidth of the crystal can be measured. A low-cost computer gives the values of the resistance and the Q factor. The time constants of the crystal and of the phase loop are studied to determine the best measurement speed of this automatic device.     

刀具几何参数光学测量系统设计与分析

设计了一套用于刀具几何参数精密测量的光学检测系统.该系统利用物方远心光路、柯勒照明等手段对刀具检测仪器中的传统光学成像方式进行了改进,保证了被测刀具成像精度.通过光学计算和误差分析,系统测量误差小于±1.4 μm.将该套装置应用到刀具几何参数的测量仪器中,实验测试数据表明仪器的测量精度达到±2μm.     

日光温室环境参数监测系统的开发

该系统由温室环境参数测量装置利数据综合管理系统两部分构成.测量装置以89C5l单片机为核心,采用相应的传感器,完成温度、湿度、光照度、C02浓度等温室环境参数的采集、存储、模糊处理;PC机由RS232接口测量装置通信,以其数据综合管理系统,实现对温室环境参数数据的显示、存储、查询、统计等.     

Monitoring Bench and Procedure for Measurement of the Parameters of Multiport Fiber-Optic Couplers

A monitoring bench and procedure for measurement of the transmission matrix of (N × N)-type multiport fiber-optic couplers using mechano-optical scanning of the bench to achieve a high measurement rate are presented. It is shown that it is possible to measure the elements of the transmission matrix with error at most ±0.2 dB.