三表远传系统中信号检测电路设计与应用

文章介绍了三表远传系统中煤气表、水表信号的干簧管传感器型电路检测与处理方法,具有电路简单、价格低廉、性能可靠的特点;同时简要介绍了利用AD7757进行电能信号检测的应用电路。     

水表号码读取系统的设计与实现

介绍了一种水表号码图像读取系统的设计方案并详细分析了各功能模块的实现。使用CMOS图像传感器采集水表号码图像,在DSP中进行识别处理,并将识别结果在液晶模块上直观显示,在硬件采集器中实现号码图像的识别。     

基于正交试验的激光传感器最优位姿研究

为自主研发激光检测系统,通过正交试验法对LJ—V7060型的激光传感器进行了最优位姿试验,研究了表面粗糙度、倾斜角度和扫描距离对激光传感器最优位姿的影响,得出了激光传感器在特定的倾斜角度和扫描距离在激光传感器测量范围中间位置时使用性能最佳。为检测系统路径规划提供了试验参考,为企业实际应用提供了理论依据,具有一定工程应用价值。     

基于MSP430单片机的网络智能电子水表的设计

介绍了一种网络型智能电子水表的设计方案,阐述了系统的组成特点及各部分功能.重点探讨了基于MSP430F1232超低功耗单片机在智能电子水表上的应用与开发及其控制部分的硬件电路结构和软件控制流程的实现.采用软硬件结合的方法,对用水量信号由检测到传输过程中的可靠性和抗干扰性也做了进一步的研究,提出了双霍尔传感器检测的方法.     

基于DSP的多路抄表系统的设计与实现

分析了目前抄表系统中存在的一些问题,提出了一种基于DSP的多路水表号码识别系统,给出了系统的设计方案及各功能模块实现过程。系统属于无源远程抄表方式,采用嵌入式技术和视觉检测技术,通过对水表号码图片的采集及识别处理,实现对多路水表读数的显示及传输。实验证明该系统成本低、速度快、安全、节能、工作稳定,可以准确识别水表读数。     

基于传感网技术的无线智能抄水表系统设计

基于传感网技术设计的无线智能抄水表系统,系统保留传统的机械水表,采用零功耗传感器WG112把水表的转动转化为脉冲信号,通过设计的低功耗智能水表测试水表读数,各用户的智能水表以无线方式组成-智能传感网,在抄表人员无须进入室内的情况下,采用手持抄表器采集用户水表读数,实现自动、高效的智能抄水表方式;同时,抄表器可通过USB...     

基于PLC的瓷砖平整度在线检测系统研究

为实现瓷砖平整度的自动在线检测及分级,设计了基于PLC、组态软件和激光位移传感器的瓷砖平整度实时检测分级系统。系统由传送、检测和分级三部分组成。该检测系统采用光学三角法检测技术,通过编码器及PLC的高速计数器功能对移动中的待检测瓷砖的采样位置进行精确定位,使用激光位移传感器对瓷砖表面进行信息采集,经AD转换后在PLC内部按照特定的算法进行平整度运算,以PLC为核心实现瓷砖的分级处理和对设备的整体控制。实验表明该检测系统高效、稳定、可靠。瓷砖平整度检测精度为±0.1 mm,多次同方向检测精度为±0.05 mm,检测速度为每分钟40片,检测准确度可达到95%以上,适用于当前瓷砖生产过程的质量控制。     

一种新型双金属片形变测试系统设计

针对传统双金属片形变检测方法误差大、效率低等问题,设计了一种基于激光位移传感器的形变测试系统。该系统基于"测位式"测试思想,利用非接触式激光位移传感器透过双层真空玻璃测量双金属片在不同温度下的形变量。系统以机械装置为基础,以计算机为上位机,并基于LabVIEW软件开发平台搭建控制系统,对激光位移传感器数据进行实时采集,并对采集的数据进行分析、处理、显示、输出,从而精确地测试出双金属片的形变量。试验结果表明:该系统性能稳定,各项控制功能均能实现。     

基于机器视觉的水表抓取系统

目前国内对水表的检定多采用人工的检定方式,过程中存在许多重复人力操作,造成检定过程费时费力.为了解决这一问题,本文在水表检定过程设计了用工业机器人代替人工完成水表的检定工作,提出了一种基于机器视觉的水表抓取方法.系统通过YOLOv3网络对处于不同环境下的不同型号的水表进行检测,获取目标水表的型号和位置后再进行水表的位姿检测得到水表抓取点坐标与水表姿态角并控制机器人进行抓取.实验表明,该系统能在不同外界环境下实现不同型号水表的抓取和精确放置,具有较好的鲁棒性和较高抓取成功率,能够满足实际水表自动检定线上的水表抓取需求.     

一种光纤血流量传感器信号处理系统的设计

在分析目前微循环血流量无创检测的基础上,设计了一种基于光纤的血流量传感器信号处理系统.利用激光多普勒技术,提取与血流量相关的频移信号.通过滤波、除法矫正和差动放大等电路对信号进行处理.重点介绍了系统的去噪原理.通过对人体指尖皮肤血流量的实际检测,结果表明,该传感器系统具有很高的信噪比,可以实现连续无创的微循环血流量检测,具有广泛的应用价值.     

一种高方向灵敏度光纤F-P超声传感系统设计研究

针对光纤F-P超声传感器工作点易偏离问题,设计了基于双波长稳定技术的低细度光纤F-P传感系统,建立了双波长光纤F-P传感系统的DE算法数学模型,优化设计了一高正交精度光纤F-P传感系统,建立基于该传感器的激光超声检测系统,实验研究了该传感器探测超声信号的有效性和方向灵敏度。结果表明,该传感器可以有效检测试样中激发出的超声表面波信号。激发源与传感器轴向夹角为0°时,表面波幅值最大。随着激发源与传感器轴向夹角增大,表面波幅值降低。激发源与传感器轴线垂直时,幅值下降达80%,说明该传感器有很强的方向性。     

自检式冲击波参量检测系统设计

针对冲击波参量检测与系统可靠性问题,设计了一种带自检功能的冲击波参量检测系统。传感头采用自发光式光纤镀膜探针,光纤探针在冲击高压下发光,并通过高速光电转换与示波器记录冲击响应信号,实现对冲击波参量检测。将激光脉冲耦合入传感光路,通过检测激光脉冲在镀膜光纤探针端面镀膜层的反射脉冲信号实现系统自检。详细介绍了镀膜光纤探针、高速光电转换电路及半导体激光器脉冲驱动源的设计与实现。进行了TNT爆轰驱动条件下冲击波到达时间的测量,实验结果表明：整系统的冲击波响应信号前沿小于5ns,测量不确定度小于3ns,为爆轰物理和冲击波物理实验中冲击波参量检测提供了一种可靠有效的测试手段。     

一种新型光谱共焦位移测量系统研究

设计并搭建了一种光谱共焦位移测量系统。利用高斯拟合算法拟合每组实验数据,获取光谱响应曲线峰值对应的光波长值,采用Levenberg-Marquardt算法优化求解高斯函数的参数向量;利用双频激光干涉仪对系统进行标定,获得光波长和反射镜位移之间的对应关系;对整个系统作精度分析。实验结果表明:高斯拟合算法适合作为该位移测量系统的数据处理方法;用双频激光干涉仪对系统标定的方法能够准确定位反射镜的位置。该设计系统的测量范围为20 mm,测量精度为10μm,能够满足一定精度的测量要求。     

基于嵌入式计算机的激光雷达能见度仪的设计

针对不良能见度天气下的交通运输安全需求,设计了一台可用于水平及斜程能见度测量的激光雷达能见度仪.该仪器以嵌入式计算机PCM-3370E为控制和数据处理核心,实现对激光器、光子计数卡、门控电路工作时序的控制及能见度反演.在收发光学单元良好工作的基础上,通过易于操作的人机交互界面获得大气能见度的客观、便捷测量.     

基于FPGA的光学微腔生物传感器控制系统

为了促进光学微腔生物传感技术向集成化、智能化和小型化发展,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字辅助控制系统.系统通过三角波信号驱动可调谐激光器进入连续扫描模式,周期性扫描光学微腔谐振波长,得到激光中心波长信号的偏移量,从而得到光学微腔的灵敏度.设计了控制系统的硬件电路及软件辅助程序.经实验验证表明:控制系统实现了光学微腔生物传感器的数据采集处理以及对激光器的调谐.     

基于三维激光扫描技术在地铁隧道形变监测的应用研究

针对传统的地铁隧道形变检测技术,无法全面反映隧道形变的问题,该文提出了基于三维激光扫描技术的地铁隧道形变监测,设计了三维振镜式激光扫描系统,包括控制系统、激光器、光学系统和振镜扫描系统,采用X振镜、Y振镜以及光学系统确保光束的质量,实现三维激光扫描技术。最后利用点云隧道三维建模算法,实现了地铁隧道的形变监测。实验表明,该文研究的系统测量精确度最高,与实际值仅差1 mm,监测10段地铁隧道所消耗的时间最少为20 s。     

大口径光学组件面形检测系统关键算法研究

大口径光学组件面形检测系统中,激光光斑的分割、质心提取和背表面光斑的自动剔除算法关系到系统的检测精度。针对系统中多路光斑光强差异比较大的现象,提出了两次分割法,有效定位各光斑区域;通过比较不同质心提取算法的稳定性,选取灰度重心法提取激光光斑质心;采取基于特征的分类技术识别元件前表面反射光斑。实验结果表明,算法能精确稳定地提取光斑质心和有效识别前表面光斑,该方法已商用于光学组件面形检测系统。     

用于油罐容积测量的自动激光扫描的关键技术研究

大型油罐的计量对油储具有重大的意义，而油罐容积测量技术及设备是其中的关键。为了避免传统基于液位进行容积测量的误差，研究了用于油罐容积测量的自动激光扫描的关键技术，通过扫描系统测量油罐表面三维数据，从而实现油罐容积的测量。该系统由主要通过两维电动旋转机构带动激光测距仪进行扫描测量，采用相位式测距原理实现高精度激光扫描测距功能，同时利用视觉识别瞄准系统实现合同目标的瞄准测量，使得系统具有无合作目标和带合作目标两种测量模式。经过复杂光机系统装调与集成，形成测量仪器整机。经实验测试，在60 m处仪器坐标测量精度可达0.3 mm左右，满足油罐计量的性能要求。     

基于光源扫描的三角法位移测量方法

对激光三角法测量位移的几种光路布局方案及其特点进行了比较,在此基础上,提出了一种新的基于光源扫描的三角法激光位移测量方法,阐述了激光三角法测量原理,并设计了相应的测量系统,分析了影响系统精度的因素。理论分析可知,该系统的测量分辨力可达到1.5×10-5m。实验结果表明:此系统有很强的实用性,测量范围为0mm~10m,适用于工业生产。     

基于表盘摄像的无线水表远程抄送系统设计

针对老旧小区供水管道陈旧而改装费用高昂的问题,提出了一种基于表盘摄像的无线水表远程抄送系统.水表终端对表盘进行摄像和图像处理后,通过使用DigiMesh协议的无线网络将图像数据上传至上位机,而图像在上位机中实现图像存储和识别.完成了系统架构、无线网络、水表终端电路和上位机软件等设计工作.实际运行实验结果表明,该系统具有运行稳定,抄表速度快,一次抄表成功率高,电池使用寿命长等优点.