基于PSD的微位移传感器建模的实现方法

为了正确反映基于光电位置敏感器(PSD)的微位移传感器的特性,首先介绍了一维光电位置敏感器的工作原理并分析了利用PSD结合光学三角测量法将位移信号转换成电压信号的工作原理,得出基于PSD的微位移传感器被测试件位移量与相关测量电路输出电压(S,V)关系特征,然后基于最小二乘估计算法基本原理,提出了运用MAT-LAB语言建立PSD的微位移传感器(S,V)关系特征的数学模型的方法,给出了建模的程序流程图以及仿真结果。     

基于无线传输的多点温度采集系统设计与实验

文中设计了一种基于无线传输的多点温度采集系统,通过温度传感器采集温度信号,使用无线传感器通讯,结合单片机来处理并通过上位机进行显示,实现了温度采集、多点测量和上位机实时检测的功能。该检测系统使用简单、方便,对于提高工业自动化水平和环境温度测量具有重大意义。     

激光位移测量试验系统设计

为提高一维位置敏感器PSD激光微位移测量的精度和稳定性,设计位移测量试验系统.系统采用PSD作为位移检测传感器,使用OPA211低噪运算放大器设计电流转电压(Ⅰ/Ⅴ)信号调理电路,以单片机STM32F103为控制器,控制步进电机滑台移动激光光源,采用ADS1256采集位移信号,实现自动位移及位移测量系统.试验测量结果表...     

基于Labview的毁钥控制信号采集系统设计

设计可以实现毁钥控制信号输出电压检测的系统,检测系统由上位机、数据采集板卡、接口适配器等组成。上位机利用Labview软件开发毁钥控制信号采集软件程序,实时显示采集的电压波形及电压数值,利用数据采集板卡实现毁钥控制设备AIO端口,实现输出电压信号采集传输处理,利用接口适配器实现毁钥控制设备与板卡及上位机的接口匹配交联。通过该系统能够实时监测七路毁钥控制设备输出信号,及时发现故障通道,提高生产效率。     

基于Linux系统的智能装备高频信号无线监测系统设计

针对智能装备对于高性能、低消耗的信号监测系统的迫切需求,设计一种用于50～150 kHz高频信号的工业无线数据高速采集与处理系统。系统整体架构由上位机和下位机两部分组成。下位机以STM32(ARM Cortex-M3)为控制核心采集数据,并通过无线协议传输至上位机;上位机使用了基于Linux系统的平台接收数据,实现数据的实时采集、存储、处理分析和图形化可视化。为了提高系统传输速度,下位机数据以DMA方式在各个模块间传输,并通过IEEE 802.11b标准协议发往上位机;上位机采用时域特征和频域特征双图像显示,并使用基于蝶形算法的快速傅里叶变换(FFT)处理信号,提高了信号频域特征的处理速度。通过采集信号发生器发出的50～150 kHz随机和矩形波信号,验证了整个系统的可行性和性能。该系统体积小、成本低、灵活度高、功耗低、效率高。     

基于STM32和ZigBee的微电容在线检测系统

为了构建电容式无线微传感器网络,设计了基于STM32单片机和ZigBee的微电容在线检测系统。该系统由上位机 和下位机组成,使用TI公司的CC2530 ZigBee模块进行无线通信,下位机采用STM32F103单片机控制AD7746采集电容数据,通过ZigBee路由器节点无线发送,上位机使用ZigBee协调器节点无线接收数据,并且基于Visual Studio 2015开发了上位机软件对数据进行实时显示。结果表明:该系统可以准确地测量电容信号,具备低功耗,组网方便,传输稳定可靠等特点,具有较好的应用前景。     

基于PC104总线的数字无线电信号监测系统研究

为了满足数字无线电设备的小型化和信号监测要求,基于PC104总线的高效数据传输特点,采用了上位机监测模块、信号采集解码模块以及PC104总线控制模块相结合的嵌入式系统搭建方法。数字无线电信号经过采集解码模块后,由总线控制模块完成数据在嵌入式处理器和上位机处理器之间的传输,最终在上位机监测模块进行显示。应用结果表明,该实时信号采集处理系统操作简单,具有较高的实时性和稳定性。     

基于AD4130的高精度温度采集系统设计

介绍了一种基于AD4130芯片的高精度温度采集系统,系统以单片机（MCU）为核心,设计4路AD4130电路作为信号采集放大及AD转换电路,可实现8路高精度温度传感器测量,具有自动校准,恒定电流源输出、自动量程切换,适用于负温度系数（NTC）传感器精密测量,也适应PT100、PT1000、PTC传感器测量,设计RS485异步通讯接口电路作为信号输出电路,可实现与上位机通讯。这种新型温度采集系统采用10μA的电流源输出,降低了传感器自热,实现了温度高精度检测。     

基于AVR单片机的流量检测系统设计

介绍以AVR Atmega16单片机为核心,建立基于Flomec OM004的流量检测系统。通过单片机与计算机通讯,实现自动采集流量及控制流量系统。油路液体流量由传感器采集输出脉冲信号,经单片机处理数据并通过串口传输到上位机实时显示。文章给出了系统设计原理、硬件电路、单片机程序流程图和上位机(组态王)工作界面。实验证明,该系统运行稳定、实时性好、硬件设计成本低、数据传输稳定;适合应用于工业检测中。     

基于PSD的药柱位移测试系统的研究

榴弹水平发射时会产生高轴向过载环境,推进剂药柱在此环境中长度收缩变形产生过载位移。而Position Sensitive Device（PSD）是基于横向光电效应的光电位置敏感器件,具有位置分辨率高,响应速度快,处理电路简单等优点。文章就一维PSD位移测量原理和相关特点,以FPGA主控模块为核心,集信号调理、采集存储等功能于一体,创新性的设计了传感器与壳体一体化测量系统。文章就测试系统各个模块进行了说明并对测量数据进行了处理分析,采用多项式拟合曲线,提高了系统的测量精度;经过高过载实验,验证了系统的可靠性和稳定性,为药柱位移测试评估方法的建立提供了可靠的实验数据。     

PSD精密薄板在线多点测厚系统

为满足精密薄板厚度在线测量的精密性、实时性和可靠性要求, 将基于调制、带通滤波和峰值检测的信号处理技术与激光三角法相结合, 设计了高精度 PSD微位移传感器, 并利用多个传感器和差动三角法制作了采样速率达到 1 kHz, 测量厚度范围为 6 mm, 测量精度可达 10滋m的薄板多点测厚系统原理样机。系统基于 SOPC技术, 在 FPGA内扩展了多个串口作为测量数据传输通道, 同时采用 ARM9微处理器做控制中心, 利用其内部的 SMC(静态存储控制器)与 FPGA连接, 实现了测量数据的实时传输、处理和显示。最后, 对系统的稳定性以及影响因素进行了测量和分析。     

一种基于位置敏感器相位检测的振动测量方法

针对微机械系统和精细加工技术中现有的振动测量方法存在易受电磁干扰、动态和线性范围窄等诸多问题,本文提出了一种基于一维位置敏感器(PSD)相位检测的振动测量方法,通过激光三角法将被测物体的振动信号转换为光斑在PSD的位置变化,PSD两电极输出的电流相差信号经PSD相位法的信号处理电路转换为与光斑位置成线性关系的直流电压信号,由此确定光斑的位置变化,进而测量物体的振动,且实时信号可以通过示波器或在上位机界面中显示。本文实验测量的平均相对误差为0.89%,最大误差为1.75%,线性度优于1.2%,实现了振动的高精度、高线性度和不受电磁干扰的测量。     

基于双通信接口的多通道信号源设计

针对飞行器测试领域中信号源系统通信接口单一的问题,设计了一种基于PCI总线和以太网的多通道信号源系统。信号源以FPGA为中控单元,能通过PCI总线接口或以太网接口与上位机进行通信,可输出多路直流信号、数字量串口信号（RS485信号和RS422信号）、指令信号和交流信号。实际测试结果表明,本设计可满足测量系统信号要求,可扩展性、通用性较强,已成功应用于某航天测试系统。     

基于STM32F103VCT6的微位移控制系统设计

为实现X-Y-Z三维工作台的精确定位,设计了一种基于STM32F103VCT6单片机和步进电机的三维微位移控制系统。该系统可与上位机实现串口通信,接收上位机命令并把处理结果反馈给上位机;根据光栅传感器提供的位置反馈信息,系统可以通过对步进电机的方向、速度调节来实现精确定位;采用匀加速和匀减速方式对步进电机的速度进行调节,避免了因步进电机的突然加速和急停所带来的丢步和冲击现象。控制系统的测量实验结果表明,步进电机运行平稳,噪音低,定位精度高,控制系统性能稳定可靠。     

一种新型遥测模拟测试系统的设计与实现

为保证箭上设备的高可靠性,提出一种新型模拟测试系统的设计方法,以FPGA为核心,模拟外部遥测系统所需测量参数。系统采用PCI9054实现与上位机的接口设计,通过各模块硬件电路及软件协议的综合设计实现了-10 V~10 V的各直流模拟信号以及RS485数字信号的高可靠性稳定传输。经长期实验表明：模拟信号输出稳定,输出误差±80 mV,异步串行通信稳定可靠,系统数据传输速率可达到40 Mbit/s。     

基于CCD的激光微位移测量系统研究

介绍了一种基于多普勒效应的可进行动态微位移测量的激光微位移测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源,配以干涉系统移动方向判别及分频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图处理软件包等。与传统测量方法相比,其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高,并实现了微位移的全自动测量。     

激光跟踪仪目标脱靶量精密探测方法

激光跟踪仪是一种用于大尺寸空间精密几何坐标测量的重要光学测量仪器。PSD是激光跟踪仪实现对合作目标精密跟踪的脱靶量传感器件,其探测精度直接影响跟踪测量性能。首先,简要介绍了激光跟踪测量系统及基工作原理,然后根据系统需求提出了脱靶量精密探测方案。重点讨论了I/V变换、信号放大、滤波、参数匹配等硬件设计方法以提高PSD输出微弱电流信号的稳定性,研究提出了基于FPGA和有限状态机的去极值平均滤波算法和扩展除法运算算法分别用于降低噪声干扰与提高测量精度;数据表明在4mm4mm的区域内脱靶量探测稳定度优于2m。采用该方法实现激光跟踪仪对合作目标的动态跟踪,很好地满足了激光跟踪仪的精密快速跟踪需要。     

磁感应强度控制的超磁致微位移器电源研究

超磁致伸缩材料是近年发展起来的新型功能材料，应用于微位移驱动器时具有精度高、推力大等优点。在采用磁感应强度作为负反馈控制量的基础上，推导了从控制量得到代表驱动器位移信号的过程，设计了相应的高精度驱动电源。通过实验，对于超磁致伸缩微位移器驱动电源静态和动态特性作了详细的分析和研究。     

基于LVDT的微小位置测量系统设计

给出一种基于线性可调差动变压器（LVDT）的微小位移测量系统。系统以DSP为核心处理器完成对差动变压器输出数据的采集,并对数据进行数字滤波处理和分析得到待测微小位移。测试结果表明本设计的测量精度达到0.1 mm,满足测量铜钢复合钢板国标标准的要求。系统适当修改便可应用于旋转式小型、线形、薄片形精密零件的非接触式无损位移测量。     

薄膜磁致伸缩系数测试系统的研究

根据激光光杠杆放大原理设计实现了薄膜磁致伸缩系数的计算机辅助测试系统。根据激光光杠杆的放大作用,利用位置敏感传感器(PSD)探测激光光点的位移,将激光点位移信号转换成电信号,利用KEITHLY2182电压表测量电信号,在Testpoint测试软件平台上开发了磁致伸缩系数测试程序,通过计算机对KEITHLY2182电压表的控制,实时读出KEITHLY2182电压表所测到的电压并进行数据处理。通过标定,该测试系统能较好地对薄膜磁致伸缩系数进行测量。