基于机器视觉的冬枣分拣设备研究

机器视觉在物品识别与分拣方面有着广泛的应用,文章针对基于彩色CCD的机器视觉冬枣识别进行了研究。根据CCD色彩识别原理,运用CCD摄像头每隔2 s采集一幅冬枣图像,用图像处理软件将采集到的RGB图像转化到HSI模型空间,用HSI模型中的H分量描述冬枣颜色特征方法,设置了基于经验与计算数值的分别阈值,成功进行了生熟冬枣的识别;进而构建了基于单片机控制系统的冬枣分拣装置,该装置使自动上料的冬枣在经过两轮的识别后,将经彩色CCD采集图像并经计算机检测的熟冬枣经过分离器实现分离,并通过气缸的动作将检测为生的冬枣倾倒到一起,从而完成生熟冬枣的快速检测与分离。     

基于机器视觉的冬枣生熟检测系统研究

以表面颜色为冬枣生熟判别指标,建立了基于机器视觉技术的冬枣生熟检测系统。该系统包括一组可以自动上料、自动下料、光源、CCD摄像头、数据采集板、分枣器、控制器、计算机等硬件以及图像采集处理软件组成。系统的实现过程为:控制器控制步进电机的运转,由网格皮带将冬枣均匀地送到分枣器支架上,CCD摄像头每隔2 s采集一幅冬枣图像,当采集图像时电机停止运行,图像处理软件将采集到的RGB图像转化到HSI模型空间,用HIS模型中的H分量描述冬枣颜色特征。试验结果表明:该系统的分辨正确率为90.23%,可以满足自动分拣的要求。     

光电编码器信号相位自动补偿方法研究

提出了一种基于移相器的光电轴角编码器信号相位自动补偿方法。此方法利用数字电位器代替传统移相器中手动调节电阻器,并利用FPGA控制数字电位器改变阻值,实现相位自动补偿的目的。详细介绍了设计思想,硬件电路和算法实现。实验结果表明,该方法有效提高了光电编码器测量精度,实时补偿性好。     

太阳能光电池

以色列巴依兰大学纳米技术专家研发出一种新型低成本光电池，其光电转换率与传统硅光电池相当，但造价可降低40％。     

旋涡式非接触硅片夹持装置的流动计算及试验研究

为实现硅片的非接触式夹持,减少生产过程中因夹持装置与硅片表面接触导致的产品缺陷,提出一种新的硅片夹持方法,该方法利用空气动力学原理,在半封闭的流道中诱发旋涡流,借助于旋涡中心的负压力、空气溢出的正压力和硅片自重三者之间的动态平衡,实现硅片的非接触夹持.首先对此悬浮原理进行理论分析,在理论分析的基础上设计出可实现夹持功能的双进气口真空吸盘,采用RNG k -ε湍流模型对吸盘内完全气体的正压旋转流场进行数值模拟,对吸盘吸附力进行试验研究.结果表明:利用旋涡式真空吸盘可以实现非接触式夹持过程,吸盘对硅片产生的吸附力大小与工作距离、进气压强和吸盘结构参数等密切相关.     

硅光电池在光电比色计中的应用

本文通过大量实验,修正了硅光电池的光谱响应特性,以直接取代581—G型光电比色计中的硒光电池。选用一组合适的滤光片与硅光电池配合,成功地制作了一台新的数显光电比色计。     

新型旋光仪测量原理的研究

在对传统旋光仪旋光度测量原理分析的基础上提出了一种新的测量原理。利用该测量原理可以省略传统旋光仪中的机械部分。该原理充分运用光电检测技术和法拉第磁光效应,利用光电池检测经过法拉第线圈和待测溶液后的线偏振光,并将此信号与驱动法拉第线圈信号的相位进行比较,从而实现对旋光物质旋光度的测量。通过旋转起偏器实验模拟了该方法的可行性。     

光照参数对硅光电池响应性能影响的研究

利用硅光电池作为可见光通信中的光电探测器件,基于载流子的运动模型,分析了不同波长光照射下硅光电池的驰豫特性,通过仿真计算,得到了硅光电池的响应速度与光照波长之间的关系,并通过实验进行了验证。结果表明,在入射光功率一定的情况下,随着入射光波长的增加,硅光电池的响应速度加快;在同等条件下,硅光电池对冷白光的响应速度低于红、黄、绿光。将电平比较电路作为硅光电池响应输出失真信号的改善电路,实验结果表明,该电路可有效改善硅光电池的输出失真。     

透射式能见度无线测量系统设计与软件实现

针对传统的透射式能见度检测系统中发射端和接收端通过很长的有线连接,放置不灵活、监测效率低等情况,设计了一种基于无线传感网络的新型透射式能见度检测系统方案。通过硅光电池进行光电转换,应用CC2430模块构建无线传感网络,并利用温度传感器DS18B20进行温度补偿。论文对该系统的测量原理和设计、软件的具体实现进行了详细的介绍。测试结果表明,该系统运行稳定,软硬件可以协调工作,并能实现能见度数据的传输、显示与分析     

基于矩阵式硅光电池组的光电定位系统的设计

阐述了一种由硅光电池组成的矩阵式电路的光电自动跟踪系统的总体设计。详细说明了系统的组成以及运行过程,包括各部分的组成以及元件的选用、矩阵电路的设计以及控制部分中硬件与软件的设计。通过实验证明,该系统能够实现定位瞄准等一系列功能。     

新型多功能硬币整理机设计开发

本设计主要是实现硬币的分离与计数的功能,该装置包括支架、滚桶分离单元、高宽限制单元、杯分离单元。通过硬币直径的大小来完成各类硬币的分离,其中在滚桶分离单元中完成壹元硬币的分离,而伍角与壹角的硬币则是通过胶杯分离单元实现分离。在输出单元上通过光电传感器完成计数过程。     

基于便捷式电子显微镜的LED调光器的研制

以同某公司合作开发的便捷式电子显微镜项目为背景,设计了一套LED环形光源的亮度等级调节和区域选择的控制模块。该模块利用51单片机、数字电位器、带施密特触发器的反相器、电容、场效应管等几种并不复杂的电子元器件,实现PWM脉冲波的产生和调制,以及LED光源的亮度控制;通过软件控制的方法,代替手动拨码开关,完成光源区域的选择。实验结果表明,该模块能实现LED光源32个等级的亮度控制及各个区域的开关选择,性能稳定,耗电量低,达到了实际应用的要求。     

SG—601光度计的原理及其定标方法

SG－601光度计是根据用户需要而研制和生产的精密仪器。它的基本原理与照度计类同。但是在二次仪表电子线路的设计，线性工作范围方面，则要求更高。SG－601是一种高精度、高分辨率的光度计。其准确度、线性度和稳定性都很高。由光电探测器接收的光信号，输入到高阻抗、高稳定性的运算放大器，进行I－V转换，以实现零负载效应。从而使回路中产生的光电流与接收器表面的光照度成线性关系。由于硅光电池具有很高的反向结电阻与运算放大器匹配良好，从而减少了光电流放大器的零点漂移，提高了光度计的稳定性。光电信号经放大后，输入A／D转换、再通过驱动译码，LED显示，给出正确的测试结果。     

基于ARM的LED点阵自动调光控制系统的设计

为了对LED点阵显示屏实现自动调光,节能和减少光污染,设计出一种基于ARM的LED点阵可调光自动控制系统。系统将ARM微处理器应用到LED点阵显示屏中,提出了一种基于光电检测系统和LED点阵显示屏控制系统的设计方案,系统主要由光检测电路、放大电路、A/D转换、D/A转换、ARM微控制器、驱动电路、LED点阵等模块组成,重点实现了LED点阵显示屏的显示和自动调光,完成LED点阵显示屏光强度的自动控制。实现了LED点阵显示屏的亮度可调,提高LED点阵屏显示的效果,具有操作简单,实用性强等特点,节约了资源。     

基于双路二维式光电检测的水质浊度仪研制

研究了一种双路二维式光电检测的水质浊度传感器的结构并提出了新的LED调制方法,采用两组发射和接收器件,立体式交替接收光电数据,有效地扩大了浊度的测量面。同时提出了一种新的背景光消除电路,通过对LED信号的调制,该电路可以有效消除背景光对光电传感器的影响。实验标定了5组光强与浊度的数据,计算光强与浊度数据的Pearson相关系数后,确定了浊度与光强的关系,建立了数学模型。通过验证模型校正后的决定系数,证实了模型参数的可靠性。实验表明,在0~120 NTU内测得数据准确度高于0.5%,该装置可以准确地检测水质浊度。     

磁粉夹持系统夹持力理论分析和实验研究

针对整体结构件加工过程中存在的装夹难的问题,提出了一种利用磁粉颗粒传递夹持力的装夹方案。介绍了磁粉夹持系统夹持的基本原理,分析影响磁粉夹持系统夹持力大小的各种因素,确定了磁粉颗粒的摩擦系数、磁感应强度和磁粉填充区域为主要的影响因素。通过实验测定了不同目数的磁粉颗粒的摩擦系数,并利用实验平台测定了电流大小、磁粉填充高度与夹持力大小的关系,根据实验数据确定了磁粉颗粒的目数,得出了磁粉填充高度、电流大小与垂直和水平夹持力的函数关系。     

基于单片机控制的冬枣分拣设备的研制

研发了一种基于单片机控制的冬枣分拣设备。冬枣通过上料装置进行上料,落至下方称重盘上,称重盘称重间接实现大小的识别,同时CCD摄像头进行图像采集,采集来的图像通过图像采集卡传输给电脑,对其颜色进行识别,把信息反馈给单片机对设备进行控制,最终实现了不同大小颜色冬枣的分拣。     

在线间歇式浊度仪的研究

根据浊度测量理论推导出液体浊度的散射光测量公式,选用波长>800nm的红外发光管和硅光电池作为光电变换元件,并采用间歇式静态测量方法设计了分析流程,消除了色度和气泡对测量的影响。     

三维实体测量系统中夹持机构的设计与分析

通过对基于浮力测量的三维实体测量与重构系统测量要求的研究,设计了一种夹持机构。该机构通过采用动力装置与夹持装置分离的原理来保证系统的测量精度,同时,就所设计的夹持机构进行了传动和夹持力的理论分析、力学分析。分析结果表明,所设计的夹持机构能够满足三维测量系统的测量要求,并且提高了系统的测量精度。     

基于电压运算法的克尔角测试系统研究

本文研究了一种基于电压运算法的磁性薄膜克尔角测量方法。运用该方法可以直接由模拟电路计算得出克尔角。测试系统中使用四象限光电池代替-路光电池进行差动运算，四象限光电池同时兼有对光和光强检测的功能。文中对测量误差进行了简要的论述，分析了四象限光电池引入的系统误差和修正方法。分析和实验结果表明，该方法可以准确地测量克尔角。