应变实验数据采集与处理系统的硬件设计与实现

应变实验数据采集与处理系统时原有的材料力学实验室测量系统作了全面的革新，使实验采集数据通过计算机自动进行处理，并生成、打印出实验报告，从而提高了材料应变实验的效率和实验质量。     

基于虚拟仪器应变测量系统的设计和研究

本文主要介绍了基于虚拟仪器的应变测量系统的软硬件设计方法.采用LabVIEW可视化的虚拟仪器系统开发平台,把传统仪器的功能模块集成在一台计算机中,用户可以在最基本的硬件支持下,通过修改虚拟仪器的软件来改变它的功能与规模.该系统实现了应变的自动测量,并通过计算机完成数据的处理、分析和存储以及将数据网络发布,能满足应变测量内容的多样性对应变测量仪器提出的各种不同要求.     

低温冻结石门揭煤煤体温度及力学性能变化规律研究

为研究低温冻结石门揭煤煤体温度及力学性能变化规律,制作煤样时将U形铜管预埋在内并进行注液氮冻结,通过温度测量、红外热成像、单轴压缩等试验分析了不同冻结时间下煤样内部及表面温度和应力-应变变化特征。试验结果表明:随着冻结时间的增加,煤样内部及表面温度呈下降趋势;煤样表面最低温度位于U形铜管附近,煤样表面最高温度位于煤样边界;在压密阶段,随着冻结时间的增加,煤样应变逐渐减小,压密阶段缩短;在弹性变形阶段和屈服阶段,随着冻结时间的增加,煤样最大应力和弹性模量均呈增大趋势。     

结构强度动态应变测量的采集系统

在分析结构强度动态应变测量特点的基础上,根据单片机采集系统的优点,较详细地介绍了用于结构强度动态应变测量的单片机采集处理系统.试验表明,该系统可以满足结构强度动态应变测量的需要.     

振弦式应变传感器在井筒应变测量中的应用

针对目前煤矿井筒应变测量中存在测量数据不稳定、传感器寿命短等问题,设计了一种智能型振弦式应变传感器。该传感器可以采集井筒井壁的微小形变及环境温度,并将采集的数据通过M-BUS通信接口传输给上位监控计算机,实现井筒状态的实时监测和报警功能。实际应用表明,该智能型振弦式应变传感器运行可靠、测量准确、使用寿命长,对煤矿安全生产起到了重要的作用。     

一种改进的亚像素位移测量算法研究与应用

提出改进的亚像素位移测量算法ISPMA(improved sub-pixel measurement algorithm)。首先利用混合蛙跳算法快速全局寻优能力生成亚像素位移测量初始值,然后采用线性灰度改变灰度梯度迭代算法对应变图像进行处理,提高应变测量精度。在此基础上设计一种基于数字图像处理技术的非接触应变测量系统,分析系统总体结构和软件开发方案,设计基于ATmega162的伺服控制电路。为了验证该系统应变测量性能,对试样进行变形测量实验,结果表明该系统能够精确有效地进行材料变形测量。     

基于视频图像的实时测量技术的实现

研制一种新型的基于视频图像的实时测量系统,其利用布设在甲板上的光电自准直平行光管和折转光管等相关设备,通过计算机视频判读判读系统实现实时测量艇体两维动态变形量。计算机视频判读系统接收两组光电自准直平行光管的视频信号,采用图像采集和图像处理并行工作方式,进行实时图像处理和判读,得出动态脱靶量,并对两路图像的测量结果进行叠加得出舰艇的相对变形量。     

旋转叶片鸟撞动态应变测量系统设计

为了解决旋转叶片鸟撞时动态应变测量困难的问题,提出一种基于在线检测和高速暂存的测量方法。通过实时在线检测,将鸟撞发生时全过程的应变量采集并高速存储在非易失性存储器中。重点设计多通道动态应变测量系统,包括检测存储单元和地面辅助装置,满足精度、速率要求,实现在线检测、高速存储和无线数据传输等功能。试验表明,系统具有较高的测量精度,能实时检测到鸟撞发生,最快以6通道200 kHz的速率采集和存储,并利用无线数据传输,满足旋转叶片鸟撞动态应变测量要求。     

标识信息采集系统在智能应变测量中的开发

针对全机结构强度静力试验采用TIDS进行应变数据智能采集过程中遇到的在试验现场如何快速和准确记录应变片编号和TIDS标识信息的对应关系的问题,开发了标识信息采集系统。该系统采用二维码进行应变片编号和TIDS的标识信息的记录和打印,使用嵌入式技术根据需要进行数据采集器软件的开发,并应用于现场应变片编号和TIDS标识信息的采集。将该系统应用于某型飞机全机静力试验中,解决了TIDS使用过程中遇到的瓶颈问题,降低了出错率,提高了工作效率,真正意义上实现了TIDS的应用价值,规范了TIDS应变测量流程,加快了应变测量的智能化进程。     

钢筋结构建筑不同结构点的抗震与变形监测

传统建筑结构抗震性能分析方法忽略了对建筑结构不同结构点的测量,导致传统方法无法有效监测到建筑结构的受力钢筋黏结应变、滞回曲线和延性系数,出现监测精度低问题。为此,提出强震冲击下建筑结构抗震性能及变形监测方法。分析建筑材料抗震性能,测量建筑结构不同结构点,采集建筑结构变形值,构建建筑结构变形模型。通过对回归平面以及变形状态的计算,完成强震冲击下建筑结构抗震性能及变形监测。实验结果表明,所提方法能够有效监测出建筑结构受力钢筋黏结应力、滞回曲线以及延性系数,且变形监测精度较高。     

基于TMS320VC33的多处理机图像处理系统

介绍了一种基于TMS320VC33的高速多处理机图像处理系统的设计技术，该系统可以广泛地应用于实时图像信号的检测和处理。本系统设计灵活，不改变硬件电路的设计，通过软件编程就可以适用于各种不同分辨率的图像采集。DSP和计算机之间采用PCI接口，满足大量图像数据传输的 需要，有广泛的应用前景。     

一种基于CPLD+DSP的信号采集与处理系统设计

针对一种挖掘机模拟训练器操控系统的测试平台,设计了一种信号采集与处理系统。使用复杂可编程逻辑器件CPLD来控制高速A/D转换器和存储器SRAM,实现高速数据采集;利用DSP来进行整个操控系统的控制以及数据访问和处理。阐述了系统的硬件及软件设计方案,对信号采集及SPI通信等进行了功能性测试,并加以分析。实验结果表明,该系统软硬件设计合理,满足使用要求。     

基于DSP+FPGA的实时信号采集系统设计与实现

为了提高对实时信号采集的准确性和无偏性,提出一种基于DSP+FPGA的实时信号采集系统设计方案。系统采用4个换能器基阵并联组成信号采集阵列单元,对采集的原始信号通过模拟信号预处理机进行放大滤波处理,采用TMS32010DSP芯片作为信号处理器核心芯片实现实时信号采集和处理,包括信号频谱分析和目标信息模拟,由DSP控制D/A转换器进行数/模转换,通过FPGA实现数据存储,在PC机上实时显示采样数据和DSP处理结果;通过仿真实验进行性能测试,结果表明,该信号采集系统能有效实现实时信号采集和处理,抗干扰能力较强。     

汽车减震器参数同步数据采集系统设计

为了解决汽车减震器运行时压力与位移信号难以同步采集的问题,设计了一种基于51单片机和AD7572的同步数据采集系统.系统通过51单片机控制两个独立的高速A/D转换通道同步采集压力与位移信号,采用USB串口与上位机通信实现数据的储存、传输和处理.示功图对比表明,该系统可以完成减震器关键参数的同步采集,具有较高的实用价值.     

塑料齿轮传动误差试验机数据采集系统设计

塑料齿轮传动误差试验机是一种新型齿轮测量仪器,针对塑料齿轮传动误差试验机对数据采集系统高速度、多种类、并行采集的技术要求,设计了一款基于Zynq7000的数据采集系统。通过Zynq7000的PL部分实现多路光栅信号的同步采集,设计状态机驱动一个16位精度的ADC芯片ADS8584S采集模拟信号,把采集到的结果写入FIFO中,通过AXI和DMA控制器把数据存储到DDR3中,利用LWIP协议栈实现了数据采集系统和上位机之间以太网通信。经初步验证,该系统可以实现光栅信号和模拟信号采集、电机控制和频率测量等功能,光栅信号采集频率可以达到10 MHz,模信号采集精度可以达到0.06%。系统能够满足试验机数据采集要求,也可以用于其他仪器光栅信号高速采集,采用网络通信,为以后仪器智能测量、远程测量奠定了基础,具有很好的应用前景。     

基于导航卫星信号的采集系统设计与实现

针对导航卫星信号监测的新要求,提出一种集成了数据采集、处理、存储和回放功能的一体化卫星信号采集系统。该系统采用PCIe架构,系统带宽可达到全双工900MB;数据采集480MB持续数据,以及480MB突发数据;数据处理采用FPGA＋DSP联合架构,完成对数据实时处理;存储采用全固态结构,用Flash代替传统的磁盘存储;并且能够通过PCIe接口完成960MB带宽的数据回放。该系统具有性能高、集成度高的优点,可以运用在雷达、侦查等高端领域。     

多通道测试数据采集处理系统的设计与实现

在分析总结某大型装备控制系统测试信号的基础上,提出了计算机测试数据采集处理系统的总体设计方案,详细论述了该系统的基本功能和实现原理,并对系统实现的主要技术问题进行了讨论;经实践论证表明,该数据采集处理系统实现了动态条件下的多通道测试数据的大容量,长时间的采集分析和实时处理,具有良好的工程应用前景。     

多通道信号遥测系统数据采集与显示研究

基于美国国家仪器(NI)公司的虚拟仪器开发平台提出了一种高速数据采集系统.数据采集系统的硬件部分由NI公司提供的PCI总线数据采集卡NI-PCI-6224和计算机构成,以LabVIEW8.5为软件开发平台.系统可以实现对多通道高速数字信号进行采集、分析、显示、存储、回放等功能,具有很强的数据分析能力和良好的人机操作交互界面.     

基于PC机声卡的虚拟声信号处理系统

提出利用美国NI公司的LabVIEW软件和计算机声卡采集声场信号并对其进行处理的方案.比较了计算机声卡和数据采集卡(DAQ)之间的优缺点,发现PC机配置的声卡即可构成实时、高信噪比的声场数据采集系统.该应用可以推广到语音识别、环境噪声监测等多种领域,同时该方案对其他低频信号分析具有指导意义.     

一种提高数据采集系统精度的方法

数据采集系统对采集精度要求极高,但采用12位的高精度模数转换器AD774BKN,直接利用标称值元器件设计的数据采集系统仍然存在系统误差.尽管使用传统的线性参数标度变换可以消除系统误差,但数据采集系统必须是线性系统.如果存在饱和非线性,最好在多种输入情况下分段处理测量的若干数据,饱和区采用传统的标度变换法,非饱和区应用最小二乘法拟合的线性关系进行标度变换得到测量值.实验结果证明该方法比传统的标度变换计算的测量值要明显准确,达到提高系统精度的良好效果.