一种散射式浊度传感器设计

参考浊度测量相关标准,结合常规中低浊度场合测量特点,设计了一种90°散射原理的在线式浊度传感器,并介绍了传感器的测量原理、光路设计、结构设计和测控电路设计。参照相关标准对传感器性能进行了实验验证,其测量重复性为0.25%,量程漂移为1.2%,线性误差为1.2%。实验结果表明：传感器测量重复性好,测量精度高,可较好地适用于水环境监测和水质污染控制等场合的浑浊度监测。     

基于LS-SVR的光电式浊度传感器研究

浊度作为水质检测的重要指标之一,其测量要求越来越严格.目前,浊度检测主要采用散射、透射等光电式检测法.综合散射、透射和比值三种浊度检测方法,设计出一种新型在线式浊度传感器.该传感器遵循国际标准ISO 7027,并且加入温度和光照检测元件以抑制二者对浊度的干扰.采用最小二乘支持向量回归(LS-SVR)对浊度测量进行建模,并通过实验对该方法进行分析.实验结果表明:该方法可有效提高浊度检测精度和抗干扰能力.     

集成于微型飞行器机翼上的流场传感器测量系统研究

阐述了热式流场传感器测量微型飞行器(MAVs)飞行参数的基本原理,介绍了流场传感器阵列在翼表流场测量中的应用.选用薄膜热敏电阻作为流场传感器敏感元件,采用恒温工作方式实现传感系统的测量.通过小型风洞试验,对传感器阵列进行了测试,并运用最小二乘法进行模型辨识.实验结果表明,所采用的流场传感器阵列可实现对风速测量,测量范围为2m/s～12m/s,测量精度为1m/s;对迎角的测量范围为0°～20°,测量精度为1°;对侧滑角的测量范围为-16°～18°,测量精度为1°.基本满足微型飞行器翼表流场的使用需要.     

散射式水下在线浊度传感器设计

针对环境在线监测系统中对浊度测量的要求,设计了散射式水下在线浊度传感器.传感器采用水下散射光测量法,介绍了浊度传感器的软硬件开发,包括水下浊度传感头、信号检测电路、MSP430单片机为核心的处理与控制部分及上位机程序.传感器具有水下在线测量、浊度标定、串口通信和数据存储等功能,其分辨力为0.1 NTU,精度为±2%,能满足环境在线监测系统中对水浊度测量的要求.     

散射式红外浊度传感器的设计

本文设计了一种散射式红外浊度传感器,该传感器采用瑞利散射原理来测量散射光,能够增加测量的准确性和灵敏度.介绍了浊度传感器的结构,包括浊度传感头、PWM调制电路、信号检测电路.通过测试系统完成红外浊度传感器对水溶液浑浊度的检测,该传感器具有结构简单、体积小、可靠性好的优点.     

直接投入式水质浊度仪的设计与实现

水是人类日常生产、生活中不可或缺的宝贵资源,但目前全球范围的水污染非常严重,因此水环境的保护与改善已经成为一个全球性的问题。浊度是指光线通过溶液时所受到的阻碍程度,是水质检测中重要的指标之一,对其进行准确测量有着非常重要的现实意义。针对上述问题,设计了一种测量范围为0～1 000 NTU的直接投入式水质浊度仪。它主要由光源、光电探测器、I/V转换电路、滤波电路以及显示电路构成。该浊度仪基于90°散射法的测量原理,采用专用探头直接插入待测液中进行测量,尤其适用于快速测量液体的浊度。与此同时,该浊度仪采用STM32单片机为主芯片。该芯片适合高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计。与传统的浊度仪相比,该浊度仪具有测量方法简便、电路结构简单、功耗低等优点。试验结果表明:该仪器灵敏度高、测量重复性好、测量精度高,有利于实际应用。     

BRDF模型观测角测量模块的研制

BRDF(双向反射分布函数)模型是多角度遥感定量解译的理论基础,观测角是模型中的重要参数,其中包括观测天顶角和观测方向角.传统的测量观测角的方法是采用机械圆盘以及在地表画圆,但这种测量方法设备笨重、精度低、效率低,不适合水域的测量.提出了一种新的电子测量方法,利用加速度计测量重力加速度的三维分量,利用磁阻传感器测量地磁场的三维分量,通过坐标投影原理得到BRDF模型中的观测角.这种测量方法设备便携、成本低、效率高.观测天顶角的测量范围为-90°～90°,观测方位角的测量范围为0°～ 360°,在测量范围内的测量精度为±1°,满足BRDF观测角的测量要求.     

基于激光三角法的传感器设计

介绍了一种基于激光三角法原理的光学传感器的设计.该传感器由CCD摄像机和激光器组成,主要用于测量路面的平整度.实验结果得出的最初原形显示此传感器在竖直方向的测量范围可达到1 100 mm,横向测量范围达1 300 mm.横向平均绝对误差约为0.05 mm;纵向平均绝对误差约为0.08mm.这种传感器具有测量范围大,精度高,且能工作于条件苛刻的环境等优点.     

光强调制式光纤传感器测量精度的研究

影响光强调制式光纤传感器测量精度的因素很多,对于所设计研制的用于叶轮泵高速转轴径向跳动测量的光纤传感器来说,合作对象所引起的测量误差比较突出。针对这一特点,对光在介质表面散射的特性和介质表面轮廓的分布函数进行了研究,并就其对测量结果的影响进行了仿真计算和分析,从而为该类传感器精度的进一步提高提供了依据。     

基于RS485的高精度倾角传感器的设计与实现

根据MEMS加速度计倾角测量原理,设计了一种基于RS485串口通信的高精度倾角传感器。分别对该系统的硬件设计和软件设计进行阐述。倾角传感器的硬件设计主要分为MCU模块设计、传感器模块设计、电源模块设计、A/D转换模块设计和RS485数据输出模块设计;软件部分主要是下位机的程序设计。在系统中,采用手动标定的方法对数据进行标定,并利用分段线性插值法对角度进行补偿,经过多重滤波以达到良好的精度和线性。测量数据表明,该倾角传感器达到测量范围±90°、分辨率0.1mil、测量误差控制在0.1mil以内的高精度性能要求。     

Monte Carlo calculation of multiple scattering effects in thermal neutron scattering experiments

Title of program: SLOW NEUTRON MULTIPLE SCATTERING Catalogue number: ACIC Program obtainable from: CPC Program Library, Queen's University of Belfast, N. Ireland (see application form in this issue) Computer: IBM 370/195; Installation: Argonne National Laboratory Operating system: OS/360, Release 21.7 Programming language used: FORTRAN IV High speed storage required: 75000 words. No. of bits in a word: 32 Overlay structure: None No. of magnetic tapes required: None Other peripherals used: Card reader, line printer, magnetic disk (up to three files) No. of cards in combined program and test deck: 5576 Card punching code: EBCDIC     

运输车散射截面仿真分析*

论文首先分析运输车面临的威胁,并基于其面临威胁的雷达探测频率、极化形式及角域研究典型车辆的后向散射特性,给出运输车散射特性的分布规律,可用于指导同类车辆的雷达波散射特征控制。     

后向散射光法血糖检测方法的研究

基于对细胞微观散射进行的理论仿真计算,推导出血糖浓度与细胞后向散射光之间的近似数值关系,在此基础上提出了一种新的血糖浓度光学无创测量方法--后向散射光血糖浓度测量方法,根据以此方法为基本思想,设计了一个测量系统又加以验证.在对一系列被测者进行的测量实验中,测量数据能很好地反映出被测者的血糖浓度变化.     

基于链式散射描述的H∞控制器设计

基于链式散射描述对Ｈ∞的标准问题,揭示了Ｑ参数和控制器之间的关系,利用Ｑ参数得到稳定的控制器,并利用Ｑ参数进行控制器降价,不同了有关例子。     

动态非均质半透明物体的实时绘制算法

现有的对半透明物体的绘制算法中大部分都是为均质材质设计的,虽然有少数算法可以绘制非均质材质,但效率不高,为此提出一种图形硬件加速的动态非均质半透明物体的实时绘制算法.首先将模型的采样点组织成八叉树的形式,将双向次表面散射反射函数(BSSRDF)表达绑定为顶点属性,同时充分利用图形硬件的并行性来实现八叉树的快速建立和遍历;然后以树的结点之间的空间距离和材质的相似度为准则提出一种新的采样方法来提高表面积分的效率.由于整个过程不需要任何预计算,因此该算法可以很容易地扩展到动画场景或者变化的材质,并且还可以灵活地选择BSSRDF的表达方式.实验结果表明,文中算法可以达到实时的绘制帧率和良好的视觉效果.     

A Modeling and Rendering Method for Snow by Using Metaballs

The display of natural scenes such as mountains, trees, the earth as viewed from space, the sea, and waves have been attempted. Here a method to realistically display snow is proposed. In order to achieve this, two important elements have to be considered, namely the shape and shading model of snow, based on the physical phenomenon. In this paper, a method for displaying snow fallen onto objects, including curved surfaces and snow scattered by objects, such as skis, is proposed. Snow should be treated as particles with a density distribution since it consists of water particles, ice particles, and air molecules. In order to express the material property of snow, the phase functions of the particles must be taken into account, and it is well-known that the color of snow is white because of the multiple scattering of light. This paper describes a calculation method for light scattering due to snow particles taking into account both multiple scattering and sky light, and the modeling of snow.     

农作物覆盖地表微波遥感模型研究进展

农作物是人类主要的粮食来源,微波遥感技术已被广泛应用于作物长势监测和作物生物量、含水量反演等研究领域,特别是微波遥感模型的发展更是提高了农田参数反演的精度。综述了农作物微波散射和辐射经验、半经验和理论模型的研究进展,对各模型的适用范围及优缺点进行了介绍,最后对农田微波遥感模型未来发展的难度和重点提出了一些见解。
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匹配滤波在SAR目标单个散射部件检测中的应用

目的目标部分缺失是SAR(synthetic aperture radar)ATR(automatic target recognition)中的难点问题,实现SAR目标散射部件级别的检测可以有效解决这一问题。方法基于目标的部件级别3维电磁散射模型提出了一种基于匹配滤波的单个散射部件检测方法。该方法通过模型预测单个散射部件的图像构造匹配滤波器,并通过在模型3维参数域的调整实现了匹配滤波器在3维空间的滑动,得到最佳的部件检测位置和最大相关系数。为克服方位角估计不准的限制,采用了领域搜索寻找最佳检测结果。按照散射部件的强度由强至弱序惯检测各个散射部件。采用CLEAN算法去除部件之间的相互干扰。结果在简易坦克部件级3维电磁散射模型基础上,利用电磁仿真数据、暗室数据以及MSTAR(moving and stationary target acquisition and recognition)干扰数据进行了单个散射部件检测实验,实验结果表明,本文方法可以很好地检测出实测图像中存在的目标散射部件,并且可以检测出缺失的散射部件。结论本文提出了基于匹配滤波器的散射部件检测方法,实验证明了该方法的有效性。     

光纤传输的非线性效应对WDM系统发展影响

WDM技术在近几年取得了巨大发展,但也还是受到一些制约。WDM的性能受光纤的色散与非线性效应等多方面因素的影响,这些因素在WDM技术的发展推广当中,是系统设计者和运营维护者必须考虑和了解的。本文主要介绍了光纤传输中的非线性效应的现象和原理及对WDM系统有哪些影响,对如何改善WDM系统通信质量提出了一些参考建议,提出了现阶段有待解决的问题。     

水下气泡幕激光后向散射功率衰减特性实验研究

针对水下气泡幕的激光后向散射功率衰减特性,设计了实验系统,采用不同波长、不同发射功率的激光对不同密度、不同厚度、不同距离的气泡幕进行照射,采用激光功率计对后向散射光功率进行测量,并对数据进行了分析。结果表明：蓝绿光的后向散射特性较好;后向散射光功率与发射光功率及气泡幕厚度呈正比;水下气泡幕的激光后向散射特性与气泡密度、气泡幕距离关系密切。