生物电阻抗成像在颅内压无创检测仪器中的原理研究

颅内压是指颅腔内容物对颅腔壁产生的压力。其变化总是伴随着颅内部分区域电阻率的变化,从而引起颅内阻抗的变化。通过检测颅内阻抗的变化可以间接反映颅内压的变化趋势,达到检测颅内压的目的。重点阐述生物阻抗的测量原理和电阻抗法监护颅内压的原理,详细说明了颅内压增高与颅内阻抗变化的关系,并建立了相应变化对照曲线。利用此方法可以进行颅内压的无创检测。该方法在临床仪器中的使用可以较大程度上改善病患的检查治疗环境。     

基于散射法及透射法的浊度检测系统设计

针对浊度测量方式多样且适应范围不同及浊度检测误差补偿准确度问题,对浊度检测系统的测量方式、光源驱动、量程自动切换、软件标定和温度补偿等方面进行了研究。通过对浊度测量原理的分析,设计了基于散射法及透射法的新型探头及浊度检测电路,利用该新型探头对浊度进行了信息采集,采用分段标定的方式对检测系统进行了软件标定,并对检测系统进行了温度补偿。研究结果表明:该浊度检测系统能实时检测浊度信号,具有量程自动切换、数据处理、软件标定、温度补偿等功能,该检测系统能够准确测量0～1 000 NTU范围内待测溶液的浊度,且测量精度在±1%FS以内。     

基于冷镜式原理的高精度露点温度检测系统设计

为了实现对露点温度的精密测量,设计了一种基于冷镜式原理的高精度露点温度检测系统。硬件部分主要设计了铂电阻测温电路、温度采集电路等。运用冷镜式露点温度检测方法,同时采用铂电阻测温电路的设计,实现了对露点温度的精密测量。实验结果表明,该系统稳定性好、测量精度优于±0.5℃。     

城轨车辆车载轨道几何参数检测系统的研制

针对目前城市轨道交通中安装于工程车辆的轨道几何参数检测系统不能真实反映列车实际在途运行时的轨道几何状态问题，研制了基于载客车辆的轨道几何参数检测系统，在列车日常载客行驶的同时，实现对轨向、轨距、水平、高低、三角坑、钢轨断面磨耗等轨道几何参数的实时采集和分析。通过研究基于非接触式激光测量技术和惯性基准测量等技术，载客车上集成安装激光摄像组件及惯性测量组件，实现了钢轨外形轮廓的实时测量及各传感器的姿态跟踪测量。最后通过上位机采集软件实现了原始数据的收集、各个轨道几何参数的合成计算、检测结果报表的自动传输等功能，并在实际轨道线路上进行了各参数的人工设置障碍测试。结果表明：轨距参数检测精度小于0.8 mm，高低参数精度小于或等于1 mm，轨向、水平、三角坑参数检测精度小于或等于1.5 mm，验证了系统检测的准确性；对比分析多趟检测结果，各参数重复精度均小于0.5 mm，验证了系统具有较高的稳定性。     

基于ZigBee可穿戴传感器的医疗监护系统

为了实现医疗设备的微型化、医疗监护的无线化,设计基于ZigBee可穿戴传感器的医疗监护系统,它能够扩大病人的活动空间,减轻监护人员的工作强度,降低医疗费用。系统采用病区／监护中心两层结构,利用可穿戴传感器采集病人体温、脉搏等生理参数,数据经过处理后送至无线通信模块,最后由ZigBee无线网络传输至监护中心。经过实验获得了病人生理参数,并与传统测量结果进行了对比。结果表明,系统稳定、可靠,很好地实现了病人生理参数的采集、传输和显示,符合设计要求。     

基于LabVIEW的高精度多通道温度测量系统

针对现代工业多点温度测量的需求,设计了一款基于LabVIEW的多通道温度测量系统,能够同时实现6通道的温度采集、显示、绘图、状态监测及数据保存。为提高系统测量精度,以各传感器与精密温度计的实测值作为多项式拟合的数据源,运用最小二乘法对传感器进行标定,测量误差显著降低。测试结果表明:系统运行稳定可靠,各通道最大测量误差不超过±0.05℃。     

嵌入式小型多点温度测量系统设计

针对目前多数以单片机为核心控制器的数据采集系统存在处理速度有限、实时性及可靠性差等问题,设计了一种基于NanoPi NEO嵌入式开发板和RS485总线的小型多点温度测量系统。以NanoPi NEO嵌入式开发板为核心,各从机能够测量相应点的温度,同时可以识别主机发送的指令并将测得的温度数据上传回主机。主机收集温度数据,将温度数据存储到SQLite数据库文件相应的表格中,方便日后的管理与查询。该系统具有结构简单、稳定可靠、操作方便、测温精度高、应用范围广泛、扩展性强等特点。     

冷弯空心型钢三维在线质量检测系统设计

冷弯空心型钢断面的长、宽和弯角外圆弧半径等参数是其产品质量参数,生产中产品质量参数检测常采用人工测量方式,存在检测参数实时性差、测量参数精度不高及受人为因素影响等问题。基于线结构光测量原理,采用计算机视觉测量技术和自动化技术,设计了冷弯空心型钢三维在线质量检测系统,实现了系统的硬件结构、标定流程以及检测算法。设计的内容包括:提出了一种基于亚像素的线结构光中心线提取和精准圆拟合算法;实现了相机的标定以及单目、多目系统的标定;针对品质参数中的弯角测量采用一种三维点云数据处理方法,可以满足测量要求。经系统运行测试,系统误差为+0.2 mm以内,能够满足系统在线测量的性能要求。     

基于先验规则均值滤波的温室大棚气体监测系统设计

针对传统气体检测的系统软件滤波方法不能够剔除全部毛刺点的问题,提出一种基于先验规则均值滤波算法空气监测无线传感系统的设计。系统含有被测量光照强度、CO2浓度、温度、湿度,利用硅光电池、红外二氧化碳探头、复合温湿度传感器SHT21对四种参数进行数据采集,采用GPRS无线通信技术、Modbus协议、实现了现场监测传感器和上位机监控软件之间的通信,便于用户监控、查询和建立温室环境模型,从而有效地实现了对多个温室大棚内监测点数据的远程监控和环境分析。     

全光纤双臂微振动传感器的设计与实验

微振传感器在机械制造领域、生物科学领域,以及资源和环境领域都有着广泛的应用,特别在微加工和微制造领域有十分重要的作用。为了有效检测微振动信号,给出一种基于光强调制的全光纤双臂微振动传感器的设计与实验过程,并对传感系统的工作原理做了详细介绍。系统将两臂同时作为传感臂,不仅能够有效地消除温度对振动测量的交叉影响,同时能够提高测量的精度。     

基于机器视觉的刀具几何参数测量技术

为了适应金属切削刀具理论研究和生产实践对于刀具几何参数快速、准确在线测量的要求 ,在Lab VIEW平台上开发了基于机器视觉的刀具测量系统 ,利用边缘检测、亚像素精度等图像处理技术 ,实现对车刀各参考平面内的主要几何参数的非接触测量。测量结果表明 ,测量精度可靠     

基于线激光车体旋转扫描系统标定方法

在轨道车辆车体三维尺寸检测过程中,为实现线激光扫描系统多个视角位置扫描数据拼合,需要精确标定出扫描仪激光平面参数和扫描系统的转轴参数;为此,提出了基于多视约束系统标定方法。该方法充分利用了图像数据样本和多视几何约束,对扫描系统的激光平面和转轴参数进行精确标定,有效地保证了测量系统整体标定精度;同时实现了多个视角位置采集三维数据的精确拼合。     

全光纤荧光海水中叶绿素a和DOM浓度测量系统的研究

介绍了能够实现对海水中的溶解有机物(DOM)和叶绿素a两种物质浓度同时在线测量的光纤荧光测量系统。系统将荧光法、光纤技术与小波分析的信号处理理论相结合，具有小型化、结构简单、探头无源、所得光谱变形小、多参数同时测量的特点。实验证明，该测量方法是完全可行的。     

光学元件表面疵病检测仪的精度建模及预测

为了对疵病检测仪的精度进行预测并对设计方案的合理性进行验证,基于多体系统理论对疵病检测仪机械运动机构进行了精度建模。用低序体阵列和拓扑结构描述了疵病检测仪的结构特点,提出了疵病检测仪的精度模型,针对光学系统的要求进行了误差分离。基于该精度模型,以典型光学元件为例提出了误差补偿的计算流程,对疵病检测仪的精度进行预测。预测结果表明,光学探头的成像点与待测点沿光学探头光轴方向误差最大值为3.0μm,满足光学探头景深20μm的检测要求,同时光学探头成像点与光学元件待测点垂直于光轴方向误差及光学探头光轴与光学元件待测点处表面法向的夹角均在设计指标内。     

精密校直机微机检测系统的研究

介绍的精密校直机微机检测系统可在线同时测量轴类零件 5个截面的弯曲量 ,找出最大弯曲量及其相应段号送入主机作为校直参数 ,其测量精度可达± 1.82mm。     

基于STM32的超声波物位检测系统的设计

为了精确测量马铃薯播种机种子的高度,设计了一种超声波物位检测系统.该系统基于STM32微处理器,超声波探头、DS18B20温度传感器、TFTLCD触摸屏、蜂鸣器与设计的硬件系统通过排插和排针连接.系统运行时,开始测量温度进行温度补偿,根据温度来确定当前超声波的传播速度.然后进行距离测量,所测得的距离值经过平均值滤波算法...     

冷镜式露点检测系统的设计

为实现露点温度的精确测量,基于冷镜式原理设计了一套低成本、检测精度高、分析速度快、便携型的露点检测系统。该检测系统通过调节PWM占空比,实现对制冷器功率的有效控制。采用二次冷凝的露点检测方法,同时通过四线制铂电阻测温电路的设计,实现露点温度的精密测量。实验结果表明:该系统在-40~20℃露点测量范围内,露点测量精度优于±0.3℃。     

轧染工艺中织物颜色在线测量系统的设计

基于色度学相关理论,以光电积分法为核心,结合单片机设计轧染工艺中织物颜色在线测量系统。系统包括光源照明部分、探头检测部分以及数据处理部分。在光源照明情况下,探头检测部分经过滤色器的匹配,可以采集到颜色的三刺激值。为了提高三刺激值的精度,研究了系统定标的方法以及色温修正。将采集到的三刺激值转换为CIELAB度量空间的L*、a*、b*值,实现织物颜色测量功能。通过系统测量得到的L*、a*、b*值与预期值计算色差,以便织物色差不达标时及时调整。     

冶金圆锯片图像自动测量系统

基于视觉测量技术设计了冶金锯片的自动测量系统。系统包括光源、图像采集与处理和参数计算测量,最终实现了冶金锯片几何参数的高速测量,对测量结果进行了对比分析。实验结果表明:自动测量系统不仅提高了测量的效率,同时也达到了测量精度的要求。     

铅酸蓄电池多参数在线检测系统的设计

针对现有蓄电池检测仪器数据汇总困难的问题,设计了一种铅酸蓄电池多参数在线检测系统。该系统支持多台传感器同时测量和网络化数据收集,传感器使用交流注入法测量蓄电池内阻,并设计有温度和电压的采集电路;测得数据按照Modbus-RTU协议打包上传至上位机存储,同时该系统设计有异常电池预警机制。实验结果表明,此传感器可有效检测蓄电池的内阻,精度满足电池监控的需求。