基于少量声波飞行时间数据的温度场重建

为依据少量声波飞行时间数据较高精度地重建温度场,提出了一种基于径向基函数和奇异值分解的声学CT温度场重建新算法.采用新算法对单峰和双峰温度场模型进行了仿真数据重建,重建结果表明,与高斯函数正则化重建算法、代数重建算法相比,新算法的重建精度有明显改善.采用新算法对实验室内的均匀温度场和加热温度场进行了实测数据重建,重建结果与被测温度场一致,且均匀温度场的重建均方根百分误差仅为0.31%.由于新算法重建速度快、重建精度高、抗干扰能力较强,可望用于复杂温度场的在线重建.     

一种抗反射波干扰的声波传播时间测量系统

针对声学法测温中普遍存在的混响问题,提出一种基于波峰辨识的抗反射波干扰的声波传播时间测量法。在此基础上,设计了一套声波传播时间测量系统。系统以LabVIEW为软件平台,采用了LabVIEW与MATLAB混合编程技术。以扬声器、传声器、前置放大器、功率放大电路、扬声器选通电路、信号调理器、数据采集模块和带声卡的计算机构成硬件系统。实现了声波信号的产生、发射和接收、采集和传播时间计算的全过程。测试结果表明:文中算法在强反射波干扰下,仍可获得稳定的声波传播时间测量值。在系统中嵌入适当的温度场重建算法,可实现非接触的温度场监测。     

多功能护理床测量系统的设计与实现

针对当今医疗护理行业硬件设施的不足，根据单片机原理和传感器技术，设计了一套多功能护理床测量系统；利用单片机对患者生命体征参数进行采集、处理，减少了人工测量的误差，扩展了原有护理床的功能；经模拟运行表明，该系统使用方便，测量快速准确，可靠性高。     

多功能护理床测量系统的设计与实现

针对当今医疗护理行业硬件设施的不足;根据单片机原理和传感器技术,设计了一套多功能护理床测量系统;利用单片机对患者生命体征参数进行采集、处理,减少了人工测量的误差,扩展了原有护理床的功能;经模拟运行表明,该系统使用方便,测量快速准确,可靠性高.     

超声波飞行时间测量的数字增益补偿

针对短基线三维超声定位系统的超声波飞行时间测量问题,提出了数字增益补偿方法。首先提高时间基准的精度,作为时间基准的红外脉冲信号通过收发两端I/O端口直接相连接以有线的方式从发射端传输到接收端,接收端可以准确获知信号发送的瞬时时刻,同时红外脉冲信号以无线的方式经空气传输至接收端,接收端测量衰减的红外脉冲信号的宽度,通过最小二乘法,建立时间基准误差与红外脉冲宽度的二次曲线方程,计算出时间基准误差。实验表明该方法补偿的时间基准误差约为3～11μs。以高精度时间基准为基础,数字增益补偿方法通过测量与超声波发射传感器距离相等且数字增益置为不同值的两个接收传感器的超声波飞行时间,通过差分思想建立超声波信号延迟时间与数字增益的线性关系,利用最小二乘法确定线性关系的两个系数,通过该线性方程算出数字增益补偿量,该方法同时能消除共模干扰。实验表明该方法补偿的最大数字增益误差约为3μs。     

碎屑岩颗粒分布测量系统的设计与实现

介绍了音波振动式全自动筛分仪测量系统.通过实验表明,该仪器测量系统具有操作方便、可靠,自动化程度高等优点.文中阐述了测量原理、机械设计、电路设计和测量软件设计,从而实现碎屑岩颗粒分布的测量.应用多级可选套筛叠放在一起,筛分效率高.经过实际样品测试,此测量系统具有其特有的操作灵活性和实用性.     

动车车轴直径测量系统的设计与实现

针对轨道装备行业车轴检测技术落后,效率不高的问题,设计并实现了一种车轴自动化非接触快速测量直径检测系统。该系统利用位移传感器纵向扫描法来实现测量动车车轴的直径;介绍了车轴测量系统的部分机械结构组成原理;位移传感器在系统中的工作过程;指出了该系统存在的误差因素,采用直线搜索理论和最速下降算法相结合修正了位移传感器在扫描过程中激光不连续的误差,并求出该过程的最小距离,进而采用相对测量求出该车轴截面的直径。利用激光跟踪仪对横梁移动主轴的定位误差进行了温度补偿,取得了良好的补偿效果;通过实验论证了测量系统的数据准确性和稳定性;实验结果表明,系统的测量精度为0.007 mm,系统的重复测量精度为0.005 mm,具有操作快捷、测量速度快的优点。满足了在线非接触测量的要求。     

行波管磁场自动测量系统的设计与实现

介绍了一种行波管磁场自动测量系统,主要用来测量行波管磁聚束系统的轴向磁场强度和峰值场强。该系统由测试工作台、运动及控制装置、磁场测量装置和数据采集系统组成。软件结构采用模块化设计,使用Visual Basic语言编程,通过友好的界面实现行波管磁场的自动测量。     

高精度超声波液位测量系统的设计与实现

文中针对现有的液位测量系统功耗较大、精度有待提高等问题,设计了一种基于MSP430F149单片机的高精度低功耗超声波液位测量系统。该系统实现了硬件电路的设计和软件算法的开发。文中重点分析了系统组成、提高精确度的设计方法和实验结果。实验表明:在环境温度为25℃的空旷实验室内,该系统测量范围为20～1 500 cm,测量精确度可达2 mm.相比于其他设计,该系统有更高的精确度,并且有较高的可靠性和实用性,可以更好地满足各种工业现场的需求。     

一种新型飞行大气数据实验系统的设计与实现

分析了原有的大气数据实验系统的不足,设计了基于ARM单片机和闭环压力控制的新型实验系统。给出了新型实验系统的组成方案,详细介绍了实验系统硬件设计和软件设计方法。新型实验系统具有体积小、集成度高、压力测量的准确度高、能够实现对压力的精密控制等优点。测试结果表明,新型实验系统有助于学生们更好地理解飞行大气参数计算原理,适合课程实际需要,具有航空航天特色。     

基于时间飞行法的轴线直线度误差测量

在轴类机械零件加工过程中,对于轴线直线度的适时准确快速测量能够提高加工成品率,减少材料浪费。介绍了基于时间飞行法的轴类零件轴线直线度误差测量系统能够快速获取轴线零件表面点云数据,然后采用最小二乘法方便地对点云进行拟合和理论轴线计算,从而快速得出直线度误差。经过实验验证,该方案有很好的精度和重复性。     

基于MEMS技术倾角测量系统的设计与实现

利用MEMS电子倾角传感器和430低功耗单片机测量重力参考系下全圆周范围内的倾斜角度值.介绍了一种利用Matlab分析弦函数关系模型的方法,并在此基础上将双轴(单轴±90°)关系映射到单一角度空间(360°),实现了全圆周角度测量;最后介绍了系统的硬件构成.     

飞机窄脉冲信号测量系统的设计与实现

雷达系统脉冲信号是雷达系统性能考核的重要战术指标之一。通过分析机载雷达火控系统的特点,设计了飞机窄脉冲信号测量系统:实现了机载雷达火控系统脉冲信号全状态的信息采集与重构。最后,完成对系统的功能性测试试验验证,系统功能满足设计要求。     

滑翔靶机飞行控制系统的设计与实现

以DSP和FPGA相结合设计飞行控制计算机。以飞行控制计算机为核心,配合GPS接收机、垂直陀螺仪和舵机等器件,并以数字电台作为靶机与地面站之间的通信设备,构成靶机的新型低成本飞行控制系统。     

时间测量电路系统的设计

研究设计了一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array)技术设计的时间数字转换电路,其具有将多通道时间信号转化为数字信号,数据缓存处理,以及多通道数据组合输出的功能。采用FPGA技术,利用Xilinx公司Virtex II Pro系列芯片XC2VP30-FF896,采用粗时间和细时间相结合的计数计算方法设计时间数字转换电路模块。采用状态机设计的方法,利用FIFO管道实现准确有效地传输数据,解决了多通道传输所带来的数据重复的问题。该时间测量电路系统的设计具有精度高、成本低和应用领域广泛等特点。     

基于相位比较的测量声波飞渡时间的伪随机码理论研究与仿真

伪随机码的产生,是高精度测量声波飞渡时间的首要任务。利用相位比较测量声波飞渡时间,需将脉冲方波与伪随机序列进行信号调制才能得到调制信号。基于伪随机序列有类随机噪声信号的尖锐峰值自相关函数的特性,取样m序列为伪随机序列。本文阐明伪随机码产生的理论原理,并进行仿真验证。为收发的m序列进行互相关运算、计算声波飞渡的时间提供了有力的研究基础。     

双电场飞行时间质谱计的质量分辨与脉冲激光离子源飞行时间质谱计的设计

目前国内外的飞行时间质谱计,大多采用双电场加速的方式改善其质谱分辨率。本文通过较详尽的计算,讨论了双电场飞行时间质谱计中各参数对质谱分辨率的影响及其选择的方向,为飞行时间质谱计的设计与改进提供了依据。本文还介绍了在此基础上设计与建立的脉冲激光离子源飞行时间质谱计。     

钢管管端内外径测量系统的设计与实现

为了实现对钢管管端内外径、不圆度的自动化非接触快速测量,设计并实现了一种钢管管端内外径测量系统。该系统利用转台带动激光三角法位移传感器绕钢管中轴线转动的方法来测量管端截面整个圆周的外径和内径尺寸,然后利用圆心拟合算法修正转台中轴线与钢管中轴线不重合带来的误差。通过平移台自动调整测量截面与管端的距离,大型升降台调节管心对齐高度,双臂平移台调节可测量管径范围,自动实现对不同管径钢管的非接触测量。实验结果表明:系统测量精度小于0.05mm;重复性限小于等于5μm;每个管端截面测量500个点时,测量时间小于25s。设计的系统具有精度高、操作简便、测量速度快的优点,满足无缝钢管生产在线检测的要求,并已经在天津天管元通管材制品有限公司通过离线测试。     

泵站自动化中实时信息测量系统的设计与实现

本文介绍了我们自行开发的泵站DCS系统中现场控制级部分的实时信息测量系统的设计与实现。主要包括：实时信息测量系统性能的介绍，以及电量变送器系统、非电量传感器系统的工作原理和实现方法。