气动柔性手指的位置检测系统设计

基于气动柔性弯曲关节,设计了三关节气动柔性手指,针对该手指指尖位置检测和控制的需要,设计了基于PSD的指尖位置检测系统;在气动柔性手指指尖上安装一个点光源,与手指平行设置一块PSD光敏面,手指指尖运动轨迹通过点光源反映在PSD光敏面上,PSD将光源轨迹转换成电流信号.通过调理电路将电流转换成电压信号并放大,用PCI-1711数据采集卡采样电压信号,通过软件处理计算出手指指尖的位置和运动轨迹;实验表明在保证手指安装位置精度的条件下,能够得到比较精确的结果。     

基于PSD的长管弯曲度测量系统设计

针对高线性度要求的长管的微小变形带来的问题,设计了位置敏感探测器(PSD)测量长管弯曲度的系统,分析了二维PSD在弯曲度测量系统的结构与工作原理,以及弯曲度的计算原理。系统采用单片机STC89C58处理PSD输出信号并显示测量结果,得出PSD的光点坐标位置与输出电压的对应关系,实现单片机与上位机的通信,对测量数据的分析、处理以及整个系统的控制,同时分析了检测误差和电路误差对弯曲度测量的影响。实验测试结果表明:所建立的测量系统能够实现实时测量和远程控制,具有快速响应、运行稳定、测试数据可靠等优点。     

基于PSD的大坝变形监测仪关键技术研究

为解决现有大坝变形监测仪器可靠性不高等问题,基于半导体位置传感器PSD,以静力水准仪为例,在优化设计电路的基础上,设计新型变形监测仪器系统。通过系统一致性、稳定性和温度适应性实验,分析监测仪器的测量精度、温度适应性和测量时间3个关键技术指标:测量精度高达0.002 mm,温度稳定性达到0.001 mm,测量时间短到1 s。实验证明,PSD式新型监测仪器优于现有的变形监测仪器。     

PSD幅值定位法多光束同步检测技术研究

在光电精密位置检测系统中,采用尽可能少的光电探测器从多路光束中获取足够信息实现检测,有利于提高系统的可靠性并降低成本.从信号同步检测的思想出发,对位置敏感探测器(Position-Sensitive Detector,简称PSD)幅值定位法多光束同步检测技术的理论和实验系统进行了深入研究,设计了分离不同频率信号的信号处理电路,分别使用单片一维PSD和二维PSD对两路光束进行同步检测与信号分离实验,证明可以完成多光束的同步检测,并估算出了所设计的实验系统能够同步检测的最大光路数.研究工作为多光束信号同步检测提供了一种新方法.     

改进型二维位置敏感探测器检测误差的校正

分析了改进表面分流型二维位置敏感探测器(PSD)的工作原理及信号调理电路,针对PSD位置检测误差大的缺点,设计了利用万能工具显微镜进行标定的实验系统,运用误差理论对传感器在A区和B区的X向及Y向位置测试数据进行了校正。实验结果表明:应用这种校正方法,可减少PSD的位置检测误差,其中,A区位置检测误差可减少到±0.02mm。     

钻井多参数监测系统的设计

针对钻井过程环境复杂、测试参数多、现场布线复杂等问题,利用CAN总线集成性高、扩展性强的特点,设计了一种专门应用于钻井作业的多参数监测系统.现场应用中只需将各传感器和设备终端通信线并联在总线上,利用系统监测程序即可实时地对钻井过程进行监控.采用CAN总线多参数监测系统实现了钻井智能化和网络化,提高了信号传输的可靠性和安全性,为钻井参数和工况的异地实时网络化监测提供了方便.     

基于ZigBee技术的精密播种机监测系统设计

当播种过程中出现漏播时,采用现有的监控系统无法准确确定漏播位置,会延长精播工作周期。因此,基于ZigBee技术设计精密播种机监测系统。在硬件设计上,构建ZigBee星型组网监控框架,在监测电路中引入传感器,用于判断异常状态并及时发出警报;在软件设计上,基于ZigBee技术设置监测节点位置,通过分析脉冲信号判断是否存在漏种。实验结果表明,该监测系统能够在漏播时发出警报,漏种数量统计结果与实际数据一致。     

基于虚拟仪器技术的城市地下综合管廊施工监测系统设计

针对传统施工监测系统在大型施工现场中无法达到整合各监测参数的效果,导致管廊施工变形的监测精度较低,因此设计一种基于虚拟仪器技术的城市地下综合管廊施工监测系统.系统从硬件与软件两方面进行设计,硬件主要对电路放大器与数据采集卡进行设计与选型,确保处理过的信号可以传榆给计算机的虚拟仪器等工作环境;软件设计中,为保证系统数据的...     

基于力位协同控制的航天器多路射频频谱监测系统设计

目前设计的航天器多路射频频谱监测系统采样间隔时间过长,导致监测结果与实际结果相差较大;为了解决上述问题,基于力位协同控制设计了一种新的航天器多路射频频谱监测系统,设计该监测系统的硬件和软件;在频谱分析仪的使用界面上,具有大量的射频信号控制命令,其中包含部分接口命令,通过该接口命令监测和控制频谱分析仪;单片机自带控制器,可协助系统的控制单元控制频谱;控制单元内的驱动接口电路其核心为76JG632芯片,主要对单片机内的各种接口进行供电;通过多路射频信号频谱切换、多路射频信号频谱显示、射频信号频谱监测实现软件流程;实验结果表明,所设计系统扫频和随机扫频采样的时间间隔分别为30 s和50 s,保证监测结果与实际结果吻合.     

二维PSD及其在轴系标高变化测试中的应用

位置敏感探测器件（PSD）具有响应时间短、位置分辨率高、光谱响应范围大等优点。介绍了PSD的结构与工作原理,给出了位置坐标函数表达式和相应的输出信号检测电路框图。探讨了PSD在汽轮发电机组轴系标高变化测试中的应用,分析了影响检测精度的因素,提出了相应的解决办法。试验测试结果表明：基于二维PSD的标高测量系统运行稳定,测试数据可靠。     

一种基于LabVIEW的相位法PSD微位移测量系统设计

基于相位法的位置敏感探测器(PSD)检测技术较之幅值法具有处理电路简单、检测精度高、抗干扰能力强、环境适应性好等优点.利用二维双面分流型PSD和LabVIEW虚拟仪器平台,实现了基于相位法的PSD微位移测量系统的设计.实验表明:PSD输出信号的相位差和光斑位置具有良好的线性关系,非线性误差小于0.1％.     

一种基于位置敏感元件的物体位置检测系统

为满足对物体对象的非接触、高精度快速测量定位需要,在分析了目前位置检测技术的基础上,利用一维位置敏感元件(PSD)设计了一种物体位置检测系统,详细介绍了PSD位置检测的原理,通过单片机实现了对物体对象位置信号的采集处理,并把结果显示在上位机中;结果表明,整个检测系统响应速度较快、测试精度较高,可以达到±5%,实现了对物体对象的非接触精确测量定位,可应用于对精度要求较高的各种精密测试领域。     

一种消除PSD背景光干扰的新方法

光电位置敏感探测器(PSD)已应用到非接触式高精度动态位移测量中。但在实际应用中经常受到背景光的干扰,直接影响到测量系统的精度和可靠性。根据PSD的工作原理,分析了杂光下的输出信号与杂光的非线性关系。提出采用比例积分微分(PID)控制激光二极管的驱动电源来消除PSD背景光补偿方法,并设计了硬件补偿电路,实验结果和实际应用均表明:该方法能有效地消除背景光的干扰,可大大增加PSD的实用性。     

基于图像增强技术的水利工程隐患识别

研究水利工程隐患准确检测问题,提高监测的准确性受到监测手段限制,而传统水力工程隐患检测是通过雷达成像获取隐患区域图像与正常区域图像的像素特征差异转化后的特征差异信号进行检测,当隐患区域与正常区域差异不明显的时候,转化后的特征差异信号很弱,会发生漏检测,造成检测的准确性不高。为了解决上述问题,提出根据像素差异补偿的水利工程安全隐患检测算法,通过增加隐患区域与正常区域的像素差异的强度,补偿由于外界环境因素造成的像素差异过小的弊端,增强转化后的像素差异信号强度,进而增加检测的准确性。实验表明,改进方法能够很好地补偿像素差异信号的衰减,准确检测水利工程中的安全隐患。     

智能水利工程评价体系及方法研究

智能水利工程的设计方案是当前水利行业研究和实践的热点,工程智能化水平的评价体系也是工程建设者最为关心的问题。针对智能水利工程的概念内涵进行分析,结合行业需求提出水利工程智能化建设的目标是在工程自动化控制的基础上,进一步通过数学模型、智能化算法赋予水利工程自适应和自主优化决策的能力;围绕水利工程智能化建设目标,重点研究提出由数字化、自动化和智能化 3 种类型共 19 个指标组成的评价体系及评价方法。运用本评价体系及评价方法,不仅可以整体性地量化水利工程的智能化建设水平,也可以有效引导智能水利工程设计和运行管理的技术发展方向,促进工程智能化建设的创新发展,从而全力支撑新时代水利工程高质量的建设和运行管理。     

一维位置敏感探测器的计算机仿真

位置敏感探测器(PSD)是基于PN结横向光电效应的光电器件，其数学模型为Lucovsky方程，通常在二维区域，该方程只在特定条件下可得到解析解。一维PSD具有一定的物理宽度，该宽度对PSD的影响由于受到边界条件限制很难用解析法分析。该文采用偏微分方程求解软件FlexPDE对一维PSD在二维区域内进行了数值仿真，结果表明，宽度较窄的一维PSD其定位误差较宽度大的一维PSD要小，在PSD给定的情况下，光斑在PSD宽度方向上的移动对定位误差基本没有影响。     

基于ZigBee网络和自适应PSD算法的路灯分布式节能控制方法

当前照明系统缺乏分布式路灯动态化控制,浪费大量能源,为此,提出了基于ZigBee网络和自适应PSD算法的路灯分布式节能控制方法。通过ZigBee网络通信连接系统传感器、控制中心和照明终端,协调设备通信功能,实现信息快速传输储存。利用神经网络处理信号数据,提高系统信号检测和处理效率。在此基础上,利用自适应PSD算法识别路灯信号动态特征,进行自适应信号检测,调节信号数据偏差,精确检测数据结果,增强系统节能控制稳定程度,实现路灯分布式节能控制。由实验结果可知,研究方法将分布式路灯检测精准度提高到99%,熔池宽度稳定在3.5W/mm,具有良好的检测精准度和控制稳定性,可以对路灯进行节能控制。