某型飞机机载计算机检测仪测试软件设计

针对引俄检测仪规定的机载计算机硬件检测功能和作战训练对机载计算机软件逻辑功能校验的需求,设计了基于嵌入式计算机平台和虚拟测试环境的计算机检测仪测试软件。阐述了检测仪的总体结构,较为详细的介绍了检测仪软件的组成、运行流程和控制状态设计,软件设计过程中采用了逆向工程、双语兼容和被测软件模板对比等关键技术。该测试软件已经在某型飞机机载计算机检测仪安装使用,实用证明其操作方便,运行稳定可靠,能够提高训练和作战准备工作的效率。     

基于TEAMS和IETM的武器控制系统故障诊断与维修设备的设计[BT)]

针对当前武器控制系统在舰员级和中继级故障诊断与维修时依据经验和依赖研制厂家的问题,在对武控系统测试性分析的基础上,利用TEAMS软件,构建了多信号模型并进行了修正;通过对现场级维修保障的需求分析,利用Raytheon公司的AIMSS开发平台,设计了故障诊断与维修设备的IETM主题框架,实现了TEAMS的故障诊断策略的嵌入和解析,最后根据使用需求,开发了故障诊断与维修设备的硬件集成;应用表明,该设备能定位武控系统故障和提供维修策略,大幅提高基层装备自主保障能力。     

CSNS加速器真空控制系统的设计与实现

中国散裂中子源（CSNS）加速器真空控制系统负责真空数据采集、设备监控和闸板阀控制与联锁,是设备运行和故障诊断以及超高真空保持的重要保障。本文介绍了加速器真空需求,基于实验物理及工业控制系统EPICS软件框架的真空控制系统设计与实现,使用横河可编程逻辑控制器PLC控制与联锁设备,摩莎MOXA工控机监测真空状态,EPICS PV数据直接进入声音报警系统和历史数据库系统,为工作人员及时发现和处理问题、进行后续数据分析和机器研究等提供了便捷途径和可靠保障。目前,该系统已完成现场安装和调试,并已正式投入运行。运行结果表明,该系统具有稳定性好、可靠性高、人机交互友好的特点,很好地满足了加速器真空控制系统运行的需要。     

基于等离激元增强拉曼光谱的便携式快速检测仪设计与实现

用于食品安全、环境污染、毒品、化学战剂检测等的现场快速检测要求检测设备便携、快速和准确。目前的常规实验室检测方法虽然能够实现准确检测,但是其实时性较差,无法满足现场快速检测的要求。因此,设计开发了基于等离激元增强拉曼光谱的便携式快速检测仪,能够实现对滥用添加剂、违禁食品添加剂、农药残余、毒品、化学战剂和环境水污染等大量有害物质的现场快速定性检测。该检测仪基于ARM嵌入式系统开发,编写了其操作交互界面和底层驱动程序,实现了拉曼光谱数据自动标定和特征谱图快速识别等算法。在仪器中搭建了检测物质拉曼光谱的标谱数据库,数据库根据检测科目进行分类,每种科目包含该类别的多种物质,每种物质均包含其高中低多种浓度的标准品和样本谱图。设计实现了大类科目的辨识比对算法和GPU硬件加速算法,实现了对某一类科目的所有物质的快速比对,与传统的纯CPU算法实现相比较,在辨识速度上提高了20倍以上。通过市场购买的功能饮料、违规葡萄酒与果汁等实际样品对所制备的样机仪器进行测试,测试结果符合预期,具有良好的灵敏度与重现性,满足了现场快速检测的要求。     

瞳孔检测仪的研究及其光学系统设计

研究了一种双眼瞳孔检测仪,进行了光学系统的设计和理论计算.采用低照度CCD摄像机摄取在近红外和可见光照明情况下的瞳孔像,利用形态学等算法处理图像,可对图像进行直径精确检测和动态分析.实验表明,该仪器在0~200 lux照度级下的测量精度可达0.01 mm,完全可以满足眼科手术的精度要求.     

多通道PCR荧光检测仪的光学系统设计

针对目前实时定量PCR荧光检测仪系统中存在的检测效率低、体积大等问题,提出了一种基于传统单通道共聚焦型光路改善组件的方法,使激发光路和荧光收集光路共用一个大孔径透镜,并在该透镜的下方围绕多个激发光准直光路,同时在荧光收集光路中添加多个二向色镜,实现多通道荧光的同时检测。运用Code V软件设计出准直透镜和聚焦镜,将透镜数据导入到Lighttools软件中进行仿真模拟,结果表明,光学系统解决了现有实时定量PCR荧光检测仪中存在的问题,检测效率是原系统的2倍以上,体积比传统单通道集成的结构小2倍以上。     

机场登机牌自动盖章控制系统的设计与实现

针对目前登机牌盖章采用人工验证信息以及人工盖章不能满足实际需求的现状,设计了一种登机牌盖章控制系统;系统由登机牌信息采集、身份证信息采集及登机牌盖章模块3个部分组成;扫描枪自动扫描登机牌条码参数,身份证阅读器采集身份证信息参数,上位机处理核对身份信息,同时采集旅客头像,再通过接口向单片机输出动作信号,单片机向步进电机发出转动参数,步进电机旋转与电磁铁工作,完成信息验证所需的盖章动作;试验结果表明,设计的系统完成信息核对及盖章时间只需要4 s左右,系统可靠,盖章效果良好,可以满足机场登机牌自动盖章的实际需求。     

一种手持式超高频RFID读写器检测仪的设计

射频识别（RFID）技术随着物联网的兴起而得到迅速发展,超高频RFID技术因其识别距离远、识别速度快、有较强的防碰撞能力而被广泛应用。与RFID技术相比,RFID测试技术相对比较滞后,RFID测试还主要是基于参考标签或参考读写器的定性测试。为了实现RFID读写器的射频参数和协议一致性的定量测试,设计了一种基于射频处理和软件无线电（SDR）的超高频RFID读写器检测仪。该检测仪属于手持式设备,体积小、功耗低、重量轻、功能强大、且操作简便,满足超高频RFID读写器批量生产和现场保障的测试需求。     

基于PLC的40 kW发射机控制系统的设计与实现

根据广播发射机实际的控制要求,设计了以PLC作为核心控制器的40 kW发射机控制系统,概述了系统的硬件设计,详细介绍了基于集成开发环境的软件设计;经过实验室测试和现场联调,该系统实现了对发射机的开关机控制、数据实时监测、故障分析及处理、历史信息记录及查询、参数设置等功能,不仅能够满足发射机所有的控制要求,还具备强大的远程控制能力和人机交互能力,有良好的可靠性和实时性。     

某型装备便携式计量校准系统的设计与实现

运用基于Windows 2000 SP4/Windows XP SP2操作系统的Microsoft Access 2003数据库管理系统,设计了某型装备的便携式计量校准系统。该系统由校准通用平台、通用校准装置、专用校准装置和系统软件组成。阐述了该系统的总体设计组成,重点介绍了专用校准装置;实际应用表明,该系统能够完成初始射高、射角、射向、温度等参数的精确计量,能够保证射击精度要求,而且能够提高现场检测效率。     

飞行器供配电系统通用测试方案设计

供配电测试设备中专用设备比例仍较高,导致研制费用高,使用维护不便,操作人员需熟悉各种设备,人员培训也形成了困难;通过飞行器通用测试需求分析,结合某项目供配电测试系统方案,提出设备通用、软件可二次编程的设计方案;通用性测试方案减少了专用设备数量,降低研制费用,提高使用效率,有利于提高设备继承性和互换性,实现供配电测试系统高可靠设计;经过通用化设计,设备功能满足设计要求,指标显著提高,且满足后续项目需求;最后展望了飞行器测试系统的技术发展和应用前景。     

航天器热电偶检测系统的设计与实现

热电偶测温广泛应用于航天器真空热试验的温度测量中,目前对于航天器总装阶段的热电偶实施没有一种快速有效的方法进行正确性验证。传统依靠人手触摸测点观察热电偶阻值变化方法的存在一定的局限性,为了提高热电偶检测的准确性和有效性,设计了一种便携式的热电偶检测系统,实现了对热电偶短路、开路和粘贴位置正确性的检测。基于MAX31855的温度采集模块可以快速采集和显示热电偶温度,加热模块的出风口温度控制和加热温度限制能够保证检测过程中航天器的安全性。实际测试表明,该系统具备在现场灵活对航天器表面热电偶进行检测的能力,测试效率高,具有很高的实用性。     

某型飞机发动机故障诊断专家系统设计

针对某型飞机发动机故障诊断困难以及视情维修对维修技术提出的更高要求,利用专家系统人工智能技术设计了该型飞机发动机故障诊断专家系统。该系统利用自动检测技术获得发动机状态参数,通过智能诊断实现故障定位。系统利用模块化设计思想进行了人机交互界面设计、故障知识数据库建立、推理机制设计、获取知识程序设计、解释程序设计,实现了发动机故障的快速定位,提高了发动机诊断维修的时效性,保证了发动机的完好率。     

某型压缩空气站自动监控报警器系统设计

针对某型压缩空气站日常维护保障需求,设计开发了一款压缩空气站自动监控报警器。该自动监控报警器系统通过信号隔离变送器,实时采集滑油压力信号、水温油温信号、转速信号、压缩空气压力等信号,由系统微型控制器模块进行ADC采集、转换并处理。系统微型控制器采用STC12单片机,运行嵌入式控制程序,对采集到的各类信号进行显示、阈值判断和报警等处理。该自动监控报警器能实时监控压缩空气站的多个关键运行参数并自动报警,有利于压缩空气站的安全运行与操作。     

面向MEMS加速度传感器的仪表放大器的设计与实现

加速度传感器已经广泛应用于军事、工业、环境监测等领域,已经成为热点的研究对象,但是器件的小型化与可靠性成为限制该技术发展的重要瓶颈。因此,针对新型硅基MEMS 加速度传感器的信号处理电路小型化的问题,提出了一种与MEMS技术完全兼容基于CMOS工艺的片上集成运算放大器电路。通过提取分析相关加速度传感器的性能参数,设计低功耗、低噪声且符合精度等特殊要求的前置放大器。同时对集成仪表放大器的主要电路特性和功耗进行了仿真分析。从仿真结果看,设计的三运放仪表放大器的关键参数—共模抑制比可以到达101dB,整体性能良好。完成了对仿真结果的版图设计和验证,继而在华润上华0.5μm CMOS标准工艺线上进行了流片,完成了芯片的封装测试,该测试结果显示运放的增益能够达到42dB,功耗仅为5.25mW,符合预期的设计目标。     

Applications of Computer Systems for On-Line Real-Time Instrument Control

Abstract

Digital automation represents a major revolution in all forms of spectroscopy, a revolution which is now in progress. Unlike many of the previous major changes in hardware, such as detectors or the type of electronics, the change to computer control requires a design exercise involving all parts of the measurement process from signal generation to calculation of the final result, from mechanical components to aesthetics, and from the role of digital versus analog circuitry to the role of hardware versus software. But the result of a careful redesign is a more flexible and accurate instrument with data processing, storage, and retrieval capabilities. Once a computer is incorporated into an instrument it gives the designer extreme breadth in expansion of function with very little additional hardware cost. To fully realize this potential, however, the system designer must have a good understanding of the possibilities of computer control, the hardware most appropriate for that control, the role of software design in developing the overall functionality of the computerized instrument system, and the limitations and needs of digital data acquisition. This article is a discussion of the appropriate control hardware and its use. The role of software, perhaps the single most important part of the complete computerized system, has been discussed previously [16, 38, 53, 74, 761. Recent reviews have discussed the special needs of signal processing for digital data acquisition [30, 67, 75, 791].     

基于LabVIEW的电液伺服阀测试系统设计与实现

为了解决电液伺服阀测试中手动测试效率低下、误差率高的现状,开发了一种基于LabVIEW图形编程语言的自动测试系统;系统结合NI PCI-6232板卡,用LabVIEW软件实现了电液伺服阀的静态及动态特性的自动测试,系统具有数据采集、处理及实时显示、数据保存等功能;对空载流量特性、零位泄漏特性、压力特性等进行了实验测试,并对测试结果进行了分析,各测试数据在伺服阀允许的误差范围内;实验结果表明测试系统运行良好、数据采集及处理可靠有效。     

数字电液压调节系统点检仪设计

数字电液压调节系统点检仪是针对现场中为汽轮机所配备的数字电液压调节系统而设计的一种点检仪系统;传统对数字电液压调节系统进行检测的方法是基于示波器和信号源发生器等组合操作,操作复杂、实时性不高、检测结果显示不明确;文章提出数字电液压调节系统点检仪设计,不仅可以检测数字电液压调节系统输出的信号,而且可为数字电液压调节系统提供所需信号,最终由上位机控制检测过程和显示检测结果;数字电液压调节系统点检仪包括双STM32实现硬件功能部分和Smartpro实现上位机组态部分;经过实验,该系统可实时对汽轮机所配备的相关数字电液压调节系统模块进行信号的监测和检测,不仅提高现场中模块使用的安全性,同时提高自动化水平。     

光寻址空间光调制器控制系统的设计与实现

针对硅酸钠基光寻址空间光调制器对稳定可变且可快速调制工作电压的要求,设计制作了可以满足空间光调制器在写入、读出和擦除过程中不同电压需要的高压控制系统.该系统的输出电压值可编程线性调节,在较高工作频率时输出电压波形较好,基本满足空间光调制器的工作电压特性要求.而且所有的操作都在计算机上完成,可以很方便地实现对空间光调制器的控制.