【摘 要】
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精确测量光固化成型设备中光敏树脂的液面位置是确保成型精度的关键,根据激光三角法原理设计基于PSD的液位检测系统,采用点激光和一维位置敏感器件组成液位检测系统。通过测量点激光在PSD上的位移量来获取液面位置的变化量,在分析PSD误差特点基础上,通过优化结构设计、信号采集、检测系统标定和实时数据处理4个方面来提高检测精度。实际测试表明:液位检测系统量程中间位置的误差小于0.27%,两边误差小于0.4%,可满足系统测量精度要求。
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精确测量光固化成型设备中光敏树脂的液面位置是确保成型精度的关键,根据激光三角法原理设计基于PSD的液位检测系统,采用点激光和一维位置敏感器件组成液位检测系统。通过测量点激光在PSD上的位移量来获取液面位置的变化量,在分析PSD误差特点基础上,通过优化结构设计、信号采集、检测系统标定和实时数据处理4个方面来提高检测精度。实际测试表明:液位检测系统量程中间位置的误差小于0.27%,两边误差小于0.4%,可满足系统测量精度要求。
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基于磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)微角振动传感器研制过程中,需要对其频响特性及输出线性度等指标进行测试,这便需要宽频带(3 Hz~1 kHz)内的恒定角速率激励装置及高精度角振动检测装置。基于105-AVT角振动台和XL-80激光干涉仪搭建了适用于MHD微角振动传感器的自动标定系统,鉴于105-AVT角振动台无法提供恒定角速率激励,建立了角振动台输入电压与输出角速度间的对应关系,并将其移植到LabVIEW软件中,实现了105-AVT角振动台的恒定角速率激励。利用激光干涉仪
为解决化学萃取反应后液体分离需要工人长时间看守问题,通过机器视觉的方法对萃取反应后的分层液体在管道内流动的特征进行提取并设计了基于SSIM(结构相似性)的决策融合算法对萃取反应后的液体进行分离自动化操作,通过QT做出监控检测界面,对需要分离的萃取后分层的液体进行在线检测和分离,根据工厂的实际情况搭建了相应的实验平台并进行了相关实验。经实验验证该系统工作均能正确识别分层液体,满足实际需求。
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针对多通道探头阵列低频电磁检测系统进行研究,阐述了低频电磁技术检测机理和组成结构,提出采用多通道感应式磁传感器检测线圈阵列作为缺陷信号有效拾取介质,并基于STM32控制器完成多通道阵列励磁探头、激励电路、信号调理采样电路及存储读取一体化电路模块的系统化设计。实验结果表明,该系统运行稳定,可有效规避外部杂散磁场干扰,并实时输出当前检测位置缺陷信息(幅值、相位),为低频电磁无损检测技术的进一步发展提供了优良的实验基础。
针对目前标准的矢量阻抗测量仪大多数依赖国外进口,而国内传统测量仪有测量频率范围小、灵敏度低、精度低等问题,设计了一款高精度矢量测量仪。该仪器以STM32和FPGA为开发平台,通过FPGA+DDS技术生成测量所需的激励信号源,激励信号加载到平衡电桥使电桥达到平衡状态,通过幅度检测模块测量电桥平衡状态下的标准阻抗和被测阻抗矢量信号,计算的值再次经过STM32处理后送到液晶屏显示实现人机交互。通过多次测试,设计的矢量阻抗测量仪在量程范围之内精度误差在±0.02%以内,并且测量性能稳定,各项性能符合设计指标。
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论述了一种基于FPGA的高灵敏度的CCD光谱仪检测系统设计方案和实现方法。该设计方案采用平场凹面光栅为光学系统,以FPGA为主控芯片,由A/D芯片完成对CCD输出信号的模数转换。采用FPGA实现对CCD的时序和A/D转换时序的驱动,然后通过USB与上位机进行通信,实现实时光谱数据的采集、传输与显示。实验结果表明,该系统具有较好的光谱采集效果,采集精度为16 bit,光谱采集范围为300~800 nm,并且该系统数据量较大,具有良好的重复性及可拓展性,能够广泛在光谱测量中获得较高的应用价值。
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