声呐信号传输时间测量方法与系统

提出了一种新的高精度测量声呐信号传输时间的方法和系统,该方法利用双GPS精确授时模块实现声呐信号发射和接收同步。测量系统采用声呐接收和发射模块分立结构,接收模块直接接收发射模块的声波信号,通过声呐信号发射和接收的时间差来测定声呐信号的传输时间。这种方法解决了传统测试方法中因障碍物使回波发生畸变而导致的测量误差较大的问题。系统采用C8051F020单片机控制声呐信号的接收,利用可擦写可编程逻辑器件(EPLD)测定信号传输的时间。实验结果表明:系统工作稳定可靠,测量精度高,可以达到5~8μs。     

地下磁流体探测系统及其应用

通过采用自主研发的地下磁流体探测系统来解决矿区水害问题。地下磁流体探测系统通过探针接收地球内部向表发射的电磁波,应用现代信号分析处理技术提取地下水动态信息,裂隙信息等,有效解决矿区导水断层,老空区的探测和定性定量分析问题。重点解释地下磁流体探测系统的结构原理及其在矿区探测中的应用,通过在湖南浏阳文家市煤矿水害防治中的实际应用进一步证实该技术装置的有效性和可靠性     

低功耗数字控制超长波发射与接收系统

针对管道、矿山和水下等特殊环境中的信息通讯与信号传输等问题,根据超长波(ELF Electromagnetic Wave)具有传播损耗小且相位稳定等特点,给出了超长波发射与接收系统的设计原理与实现过程.发射系统采用单片机控制,输出的信号经发射天线产生23 Hz超长波,接收系统对采集到的信号进行带通滤波及放大处理.工程实验表明,所设计的系统在锂电池供电状态下,具有发射功耗低(连续工作时间大于72 h)、发射功率大(传播距离大于10 m)、且对接收的信号处理快速可靠(动态时滞小于5 s)等优点.     

单光纤多参数的同步传输与接收

本文介绍了一种在油罐液位测量中通过单光纤分时传输多参数信号的方法 ,并实现信号的分时合成与接收 ,有效地解决了信号发射端与接收端的同步问题 ,从而提高了液位测量精度。     

齿轮轴承温度遥测系统设计

为实现旋转状态下的齿轮轴承的温度测量,设计了一种轴承温度遥测系统。该系统采用热电偶配合冷端补偿作为温度测量技术手段,利用感应耦合电能传输(ICPT)原理的非接触式电能接入技术和直接序列扩频数字无线通信技术,完成了温度信号的采集、非接触电能传输、无线数据发射与接收,实现了对轴承温度的遥测。轴承温度遥测试验结果表明:系统所测得的轴承温度与油膜温变化趋势相同,与理论相符,证明了该系统满足齿轮轴承温度测量的实际需求。     

日本广播卫星用射频敏感器

射频敏感器是一种接收地球发射的射频电波并由此获取人造卫星相对于发射射频电波的地球站的姿态信息的高精度测量用敏感器件(最佳精度可达0.01°量级),常用的射频敏感器有两种,即单脉冲此相和单脉冲比辐射频敏感器,这两种敏感器都需配备两副接收天线,不过单脉冲比相射频敏感器是利用两副天线所接收到的射频信号的相位差这一原理测量卫星姿态,而单脉冲比辐射频敏感器则是利用两副天线所接收到的射频信号的幅度差这一原理测量卫星姿态的。本文介绍了日本实验用中型广播卫星(BS)和实用广播卫星(BS-2)上配置的单脉冲比相射频敏感器的概要,工作原理和主要参数。     

超声波静力水准仪的研制

随着工农业发展、土地开发利用、地下水和石油天然气大量开采等引起的地面沉陷成为一种世界性的地质灾害。超声波静力水准仪由MSP430149单片机控制单元、环境温度采集、超声波发射及驱动和超声波接收及回波检测等组成,利用超声波传感器实现高精度不均匀地面沉陷测量。该仪器具有集成度高、响应速度快,测量准确度高(±0.1mm)、性能价格比高等优点。试运行报告表明,测量精度完全满足工程上的要求。     

基于CPLD的红外遥控发射接收设计与仿真

该文在CPLD红外遥控原理的基础卜，详细介绍了在MAX＋PLUSⅡ的可编程逻辑设计环境下，用AHDL语言设计与仿真CPLD红外遥控发射接收硬件电路的方法。文中给出了利用AHDL语言分别实现红外遥控发射模块的信号调制以及接收模块的信号解码或识别的程序设计，并对结果进行了仿真。通过仿真结果，可以看出利用CPLD器件完全可以实现红外遥控电路的发射与接收功能。因此，CPLD器件在红外遥控系统中具有重要的实用价值。     

超声探测仪的研究

利用超声波发射与接收的时间间隔来测量距离、厚度和实现自动控制     

基于CPLD的数据远程传输接收端逻辑控制设计

针对自主研发的脉冲辐射剂量探测系统,首先介绍了其光纤远程实时传输链路的组成.然后在分析数据接收单元电路结构和主要信号特点的基础上,设计并实现了基于CPLD的数据接收与上传的逻辑控制.CPLD一方面要从解码芯片接收并识别数据和同步信号,对数据包进行传输扩展,另一方面则要完成对USB接口模块数据传输的控制.辐射探测系统的整体测试与应用验证了CPLD逻辑控制电路设计的正确性.     

基于TDLAS技术气体浓度测量的快速拟合方法

基于可调谐二极管激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)技术的气体浓度测量系统通常以吸收光谱的归一化二次谐波信号反演气体浓度。然而以常用的数字锁相技术提取归一化二次谐波信号的方法消耗资源多、计算量大。为简化计算量,一种基于广义级数展开快速拟合的方法被提出,首先测量激光器的入射平均光强,结合光强调制系数计算线型函数及其平方项的傅里叶展开系数,即可拟合出归一化二次谐波信号。构建了CO2气体吸收光谱检测实验,实验测试及仿真计算结果表明采用本文方法拟合的结果与通过数字锁相技术实测的信号之间最大相对误差仅为2‰,计算消耗的时间却远小于后者,简化了系统资源,有利于TDLAS技术气体浓度测量系统的小型化、数字化。     

基于FPGA的双A/D高精度小信号采集系统

设计了一种基于FPGA的双A/D高精度小信号采集系统.该系统包括测试电流通道和保护电流通道.罗氏线圈输出的感应电动势通过共模扼流圈消除共模干扰后分别送入测试电流通道和保护电流通道,保护电流通道经过信号调理网络后直接送入ADC1中进行转换.为了提高测试电流通道的测量精度,调理后的信号经过PGA网络后送入ADC2中进行转换...     

HL-2A脉冲高压电源测量系统的设计与应用

大型聚变装置中国环流器2号A(HL-2A)中脉冲高压电源具有功率大、电磁环境恶劣、上升时间快的特点;根据电源特点测量系统除了监测电源工作波形,还要为检测系统、控制系统提供实时数据;高压信号传输采取的是基于压频转换的光纤隔离技术,并且将此技术与DSP相结合,实现压频(V/F)型A/D转换的方式,简化了线路,提高了抗干扰的能力。这种传输方式线性度好,对温度不敏感、抗干扰能力强、响应时间比较快(50μs),并且结合实验中电源异常现象通过测量参数波形加以分析、排除,具有很高的实用性;实验证明该测量系统具有真实反映电源工作波形的能力,及为监测及控制系统提供了实时数据的能力。     

基于虚拟仪器的超声信号测量及测距研究

为更好地进行目标探测,利用虚拟仪器技术设计了超声信号测量系统,介绍了系统的构成和各模块工作原理。测距是目标探测的关键技术,重点从信号处理的角度,在分析传统超声射程时间TOF测量算法的基础上,提出了两种基于包络的改进算法,并利用LabVIEW软件来实现。最后利用超声信号测量系统完成超声波信号的采集、存储,回波信号的特征和幅值分析、测距分析等实验,结果表明该系统能对超声信号进行直观信号分析处理,测距准确,为后期目标识别提供了基础平台。     

基于微流控技术的体外多参数快速诊断POCT系统的设计

针对传统的体外快速诊断系统(POCT)精度低、参数单一等问题,设计了一种基于微纳传感结合微流控技术的多参数体外快速诊断POCT系统.本文研究了传感器与微流控芯片的制备工艺、传感器微弱信号的采集与提取、多通道参考电极的多维度抗干扰校正算法以及多参数POCT系统的优化设计,保证了POCT系统具有检测精度高、抗干扰性能好、多参数集成等特点.通过系统测试和临床实际样本的基本性能测试,实验结果表明,本文提出的多参数体外诊断快速检测POCT系统能够综合检测血糖、血酮等多项指标,具备快速,精确,多参数测量的特点,将为基层医疗机构的生化指标检测提供一种新型实用的技术和仪器.     

一种起飞零时检控台的设计与实现

针对目前航天发射场高密度、多点位并行开展发射任务的情况,为满足测发、测控系统需求,研制了一种基于STM32的起飞零时(T0信号)检控设备。硬件以STM32F407作为微处理器,外围电路包括GPS/BD接收、IRIG-B(DC)码电平转换、起飞触点检测、触摸屏通信、网络传输等功能模块,基于嵌入式应用软件开发技术,实现了T0信号的3种触发方式(触点、手动和倒计时)以及GPS/BD、IRIG-B(DC)时间码的接收,产生的T0信号通过网络发送给中心计算机系统。测试结果表明,该设备人机交互性好,具有小型化、低成本、高可靠性等优点,对同类型产品的设计具有借鉴意义。     

基于北斗卫星通信的航天测控频段故障诊断系统设计

针对传统航天测控频段故障诊断方法受到信息传输时延影响而导致诊断精准度低的问题,提出基于北斗卫星通信的航天测控频段故障诊断系统设计;硬件结构设计了判断故障类型的波头信号检测模块;通过地面接收机接收卫星发出的微弱信号,计算本机晶振脉冲数,以此修改北斗卫星通信数据;利用北斗授时模块,保证了输出时间的准确性,避免了延迟问题;软件部分用逻辑推理设计航天测控频段故障诊断流程,并使用北斗卫星诊断技术,纠正误差;由实验结果可知,该系统信号线松动脉冲信号诊断结果与实际情况一致,陀螺输出角度量漂移与实际值一致,误差为0,具有精准诊断结果.     

基于ARM的红外气体浓度检测系统的设计

介绍了一种自行设计的以ARM处理器S3C44B0为核心、利用红外激光光谱检测原理实时测量高温气体浓度的便携式系统;该系统利用特定的激光光谱与相应的气体浓度之间的函数关系,设计出一种耐高温、响应快的传感器,将光信号转化为电流信号;μA级微弱电流经过I/V转换、放大滤波后转化为可用的电压信号通过A/D转换器送入S3C44B0进行采集和处理,通过数据处理程序计算得出实时浓度,输出到液晶屏显示;系统实时性能好,携带方便,除了检测燃油发动机的尾气,还可推广到化工、电力、矿山等行业的气体检测。     

线阵CCD非接触直径测量系统设计

为解决直径测量系统中存在的对工件有磨损、测量精度低、无法实现动态测量的问题,提出采用光电传感器件——电荷耦合器件线阵CCD光电检测方法,配合光学系统实现工件的非接触直径测量,满足了现代工业生产对直径测量系统提出的高精度、快速、非接触和实时反馈的需求。对线阵CCD的信号检测电路、调理电路及数据处理电路设计进行了研究,并进行了三种工件直径测量试验和误差分析。试验表明,该系统可对φ0.5 mm～φ30 mm的工件进行直径测量,测量精度为±5μm。     

基于DTMF的河流流速测量系统研究与设计

针对当前河流流速无线测量系统的测流信号传输过程中衰减过大的问题,提出了一种基于DTMF技术的河流流速测量系统的软硬件设计方案;该系统由水上处理模块与水下采集模块构成,其中水下采集模块主要负责流速信号的采集及放大,水上处理模块负责将水下采集模块发送过来的数据进行计算并在液晶屏幕上予以显示,两者之间的通信采用DTMF技术予以实现;现场测试表明,由于采用了DT-MF技术用于通信,信号在传输过程中基本不存在衰减问题,并且信号抗干扰性较强,因此该系统达到了精确测量河流流速的目的.