线结构光三维轮廓测量系统的标定方法

在线结构光360°三维轮廓测量方法中,采用多图像传感器系统可实现物体整体轮廓及局部形貌细节同时高精度测量.为了实现测量系统多传感器同时标定,提出一种线结构光多传感器三维轮廓测量系统的标定方法.以直接线性变换法为系统标定模型,设计含有多特征点的靶标控制场来解算系统模型参数,应用二元全区间插值误差校正方法对物方坐标计算误差进行校正,实现对整个测量系统的标定.并提出了一种基于二维离散傅里叶变换的多分辨率标定靶标特征点提取的新方法.论述了线结构光四传感器测量系统的标定过程.实验结果表明这种标定方法可实现多传感器测量系统高精度同时标定.     

双激光位移传感器测厚实验装置的研制

利用2个激光位移传感器搭建非接触在线测厚实验装置,设计编写了厚度测量软件,软件通过串口实时采集传感器数据,输出被测样品厚度。装置的测量范围为0.1 mm~10 mm,测量精确度为±25μm。用厚度标准尺作为样品,对装置进行标定后,采用不同厚度的样品,进行了静态和动态的厚度测量实验。分析了误差来源及解决办法,为后期精密、实用的冷轧钢板非接触式在线测厚系统的研制奠定了基础。     

基于阈值和小波去噪的激光在线测厚技术

采用激光三角位移法实现传感器对锂电池在线涂层厚度的测量.针对激光测厚所产生的静态和动态误差,静态误差通过系统标定滤除,动态误差采用阈值判断和多尺度小波算法实现高频去噪,保留低频有效膜厚.实验结果表明:该技术相比于单一的多尺度小波去噪,更适合于非连续性的涂层膜厚测量.     

基于激光传感的料堆体积测量在线标定方法

为提高激光传感三维测量系统的测量效率和系统适应性,提出一种基于结构化参数的激光三维测量系统的在线标定方法。该方法通过对已知参数的结构化标定板进行扫描和测量,分别建立其在激光扫描器坐标系和惯性测量传感器坐标系内的模型,提取被扫描面上的直线特征,利用结构参数约束条件解算出相对位姿关系。在不同工况下进行在线标定测量实验,标定出系统初值并进行实物测量和实验分析,在线测量的平均相对误差小于0.9%,实验结果表明提出的标定测量方法具有较高的准确性和适应性。     

基于虚拟仪器的压力传感器仿真系统

以传感器特性的测试为背景,分析目前传感器课程教学实验环节中存在着设备缺乏、资金投入太多等问题,进行了虚拟压力传感器标定实验的研究。讲述了虚拟仪器的软件开发平台Labwindows/CVI和传感器的静态特性等基础知识,介绍了基于Labwindows/CVI虚拟压力传感器静态标定仪的设计与开发。通过测量和绘制线性度、迟滞、重复性曲线,来实现压力传感器静态参数的标定.接着详细地描述了用Labwindows/CVI语言实现激波管虚拟测试平台的过程,最后给出激波管虚拟实验平台对压力传感器动态特性的测试结果,实现传感器的动态标定。     

压电埋入式混凝土应力及温度传感器

根据前期对埋入混凝土立方体模块中的压电陶瓷应力及温度特性,提出了一种旨在监测混凝土结构内部静应力及温度的压电埋入式应力温度传感器。该传感器以混凝土为基底材料,以压电陶瓷为敏感单元,通过测量压电材料中等效电路参数来反映混凝土结构中的静态或准静态应力及温度变化。同时,提出了一种新的方法来减小在传感器工作工程中由于应力-温度交叉传感导致的测量误差。该方法利用埋入混凝土中压电陶瓷材料特征频率对温度敏感而对应力不敏感的特性来修正等效电路参数的测量值。实验表明,这种方法可以将测量误差降低到5%以内,提高了测量的可靠性。为提高测量系统的通用性,并降低仪器系统的成本,建立了基于虚拟仪器方法的计算机数据采集、处理和分析传感器后端仪器系统。该系统集传感器标定、初始化、数据采集及结果显示为一体,能够高效地完成大量实际工程应用的需要。通过将该测量系统移植到笔记本电脑,还可以完成野外作业。     

基于工业机器人白车身柔性坐标测量系统研究

针对汽车白车身柔性在线测量的应用,设计了基于工业机器人柔性坐标测量系统。对系统的工作过程进行了详细描述,对标定原理和现场标定技术进行了研究。实验表明,该系统的测量精度一般,但重复测量精度较高,可达到±0.3 MM,能够满足在线监控白车身加工的尺寸变化的精度要求;该系统成本低、测量无死角、柔性好以及标定方法简单,能适应生产线多车型检测的需要。     

压电埋入式混凝土应力及温度传感器

根据前期对埋入混凝土立方体模块中的压电陶瓷应力及温度特性,提出了一种旨在监测混凝土结构内部静应力及温度的压电埋入式应力温度传感器.该传感器以混凝土为基底材料,以压电陶瓷为敏感单元,通过测量压电材料中等效电路参数来反映混凝土结构中的静态或准静态应力及温度变化.同时,提出了一种新的方法来减小在传感器工作工程中由于应力-温度交叉传感导致的测量误差.该方法利用埋入混凝土中压电陶瓷材料特征频率对温度敏感而对应力不敏感的特性来修正等效电路参数的测量值.实验表明,这种方法可以将测量误差降低到5%以内,提高了测量的可靠性.为提高测量系统的通用性,并降低仪器系统的成本,建立了基于虚拟仪器方法的计算机数据采集、处理和分析传感器后端仪器系统.该系统集传感器标定、初始化、数据采集及结果显示为一体,能够高效地完成大量实际工程应用的需要.通过将该测量系统移植到笔记本电脑,还可以完成野外作业.     

压电埋入式混凝土应力及温度传感器

根据前期对埋入混凝土立方体模块中的压电陶瓷应力及温度特性，提出了一种旨在监测混凝土结构内部静应力及温度的压电埋入式应力温度传感器。该传感器以混凝土为基底材料，以压电陶瓷为敏感单元，通过测量压电材料中等效电路参数来反映混凝土结构中的静态或准静态应力及温度变化。同时，提出了一种新的方法来减小在传感器工作工程中由于应力-温度交叉传感导致的测量误差。该方法利用埋入混凝土中压电陶瓷材料特征频率对温度敏感而对应力不敏感的特性来修正等效电路参数的测量值。实验表明，这种方法可以将测量误差降低到5%以内，提高了测量的可靠性。为提高测量系统的通用性，并降低仪器系统的成本，建立了基于虚拟仪器方法的计算机数据采集、处理和分析传感器后端仪器系统。该系统集传感器标定、初始化、数据采集及结果显示为一体，能够高效地完成大量实际工程应用的需要。通过将该测量系统移植到笔记本电脑，还可以完成野外作业。     

基于磁阻传感器的弹用姿态测试系统设计

设计一种基于霍尼韦尔公司生产的HMC1001型和HMC1002型磁阻传感器的姿态测量系统,通过对飞弹飞行过程中的姿态实时测量,实现飞弹的导航制导。该设计中,为解决磁阻传感器易受环境温度影响,且输出信号较弱的问题,专门设计了一种新型的恒流源供电电路以及信号放大、滤波、A/D转换电路,然后使用磁场发生器对系统的静态性能做了标定,得到的测试结果完全满足设计指标的要求。     

基于DSP的加速度传感器测试平台控制系统设计

针对现有加速度传感器静动态标定测试耗时多、效率低、成本高以及标定校准能力有限的问题,设计了加速度传感器批量测试平台。通过DSP对电机和自动锁紧装置的控制,以及倾角传感器的数据采集和限位开关的检测,对测试平台装置进行控制操作。系统设计有上位机软件,能够通过计算机上的上位机软件向控制系统发出控制指令,实现测试平台的控制,达到了加速度传感器的静动态性能测试。     

光纤Bragg光栅等强度悬臂梁型称重传感器的标定与不确定度分析

研制了一种等强度悬臂梁结构的光纤Bragg光栅称重传感器.为了确定其称量结果的可靠性,通过分析载荷信息传递过程与光栅敏感元件的感知原理,推演传感器设计的理论依据,设计了采用标准质量块进行标定的静态载荷实验装置,通过MATLAB实现静态传感数据分析,并分析标定过程中存在的不确定因素进而确定了传感器的不确定度指标.实验表明...     

Industrial Applications of Online Machining Process Monitoring System

An online machining process monitoring system has been constructed by taking advantage of the new achievements in data acquisition, sensor technology, and signal processing. Firstly, the architecture of monitoring system with the capability of automatic online acquisition, presentation, and analysis sensory signals is designed. Secondly, wavelet transform is further explored to decompose sensory signals into static and dynamic components for the purpose of extracting distinctive features associated with different tool malfunctions. Thirdly, by conjunction with the wavelet transform, univariate and multivariate statistical process monitoring techniques are proposed to construct the thresholds of malfunction-free machining zone. Short time Fourier transform is further introduced to detect the onset of chattering in machining processes. Finally, the effectiveness of the developed techniques and monitoring system has been demonstrated by experimental results obtained from the extensive industrial machining trials.     

步进电动机矩频特性测试方法研究

系统研究开发出了一套完整的步进电动机矩频特性测试试验系统.采用了基于PLC控制的磁滞制动器和扭矩传感器搭建了系统的硬件平台和软件设计,采用工控机作为测试结果的处理和显示,实现了自动控制和自动测试的电机矩频特性测试系统.试验结果表明,本系统运行稳定,测试精度高,高达0.005Nm的分辨率.该系统表明可以很好地进行步进电动机的矩频特性测试.     

结构光内参数和机器人手眼关系的同时标定

为实现对复杂工件的快速在线测量,构建了基于结构光的机器人视觉测量系统,提出一种该系统中结构光测头内参数和手眼关系同时标定的方法。标定时,在机器人工作空间内固定一个平面靶标作为参考物,精确控制机器人末端带动结构光测头做平移运动和变位姿运动,获取不同位姿下的靶标图像。通过平移运动,同时标定结构光测头内参数和手眼关系中的旋转矩阵;通过变位姿运动,同时标定摄像机内参数和手眼关系中的平移向量。考虑到旋转矩阵和平移向量分离标定会存在误差累积,采用非线性优化方法对手眼关系做进一步优化。对标准球及工件进行扫描测量实验,实验结果表明该标定方法简单高效,能保证测量系统具有较高的测量精度,适用于工业现场。     

宽频单相智能电能表的设计

基于智能电表具有宽频接收、数据的保护、报警功能、断电的显示、负荷的控制、防窃电功能、远程抄表系统等,且具有自动修正误差和自诊断的能力,为使普通电能表实现智能化,本文提出了一种基于ATMEGA16单片机的测试系统设计方案,并完成系统的硬件改进设计,实现数据的传输、费率的计算、数据的显示、报警、远程抄表控制,以使电表实现智能化。     

基于TD-SCDMA的手机图书馆系统设计

通过分析手机图书馆的应用现状,利用TD-SCDMA的数据通信优势以及现有的嵌入式平台及其成果,提出并构建了一种基于TD-SCDMA和CDMA 2000的手机在线图书馆设计方案。描述了手机图书馆的整体架构以及实现的关键技术等。本方案使得手机用户能方便地在线浏览图书,具有很强的实用价值。     

A programmable intraocular CMOS pressure sensor system implant

We present a programmable intraocular pressure sensor system implant integrated on a single CMOS chip. It contains an on-chip micromechanical pressure sensor array, a temperature sensor, readout and calibration electronics, a μC-based digital control unit, and an RF transponder. The transponder enables wireless data transmission and wireless power reception, thus making batteryless operation feasible. The chip has been fabricated in a 1.2-μm n-well CMOS process complemented by additional processing steps     

基于Qt的远程监测系统客户端设计与实现

在远程监测系统中,将采集到的数据推送到多终端、跨平台的GUI交互界面已成为一种趋势。文中利用Qt强大的图形界面库和可移植特性,采用Qt作为GUI界面开发工具,设计了远程监测系统客户端,对波形数据、传感数据以及视频数据进行实时性和定制化显示。客户端交互平台主要完成两个工作,一是将不同模型的数据呈现出来,二是提供一个友好操控界面。仿真结果表明,客户端达到了设计要求。