基于光电检测技术的交联聚乙烯电缆料纯净度测量技术

针对交联聚乙烯电缆绝缘料纯净度检测的问题,研制了基于线阵CCD技术的高速扫描测量系统.该系统在平行光的照射下,通过线阵CCD控制电路获得电缆材料缺陷信号,使用虚拟示波器DSO-2902对缺陷信号进行采集、传输,借助于计算机进行分析处理,从而精准地检测出缺陷.由数据采集系统对计算机内的信号数据进行处理,在保留杂质信息的前提下大幅度减少了待处理数据,从而实现对缺陷具体尺寸和所处位置的检测.结果表明,该系统能够准确地测出交联聚乙烯的杂质颗粒的横向与纵向尺寸,并能够确定该杂质颗粒所处的准确位置与杂质颗粒的个数等特性,其分辨力可达到20μm,误差小于5%,杂质的检出率达100%.     

激光多普勒测速实验虚拟仿真及硬件改进

针对传统激光多普勒测速实验系统中硬件采样率有限及多普勒信号自动化处理性能较弱的问题,本文开展了实验系统虚拟仿真及硬件改进.利用Unity 3D和Matlab Apps对实验内容及其信号处理方法进行了建模,通过虚拟仿真的开发,学生可更深入地了解实验系统的细节;采用LabVIEW编程和数字示波器组建了便捷的自动化高速数据采集系统,将现有实验系统硬件的采样率从50MSa/s提高至2GSa/s,并能够利用软件实现多种自动数字化处理流程,如数字滤波和自动化测量等,提升了实验系统性能,为教学内容和实验系统的设计及建设提供了参考.     

基于FPGA的电磁脉冲电场测量系统

为了测量纳秒级前沿的电磁脉冲电场,研制了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的宽频带电磁脉冲电场测量系统,该系统采用单极子天线作为电场探头的接收天线,高速AD采集调理电路输出的电压信号,由FPGA接收AD采样的数据并保存至DDR2和FLASH存储器中;分析了系统的整体方案;对系统的信号调理、采集的触发方式、FPGA控制以及干扰屏蔽等关键技术进行了重点分析;通过电场探头、电磁脉冲模拟器、PTEM暗室、衰减器以及示波器进行了性能和功能验证实验;利用软件将电场探头和示波器测得的信号进行处理和对比;实验表明,所研制的电场探头可以测量前沿大于2.5ns、电场强度为0~50kV/m的脉冲电场,系统线性度好,体积小,抗干扰性能好,测量准确性高。     

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。     

基于STM32的简易数字示波器设计

随着科学技术的发展,示波器已成为电路调试测试的必备仪器之一,其发展速度和应用远超其他测量仪器。本设计完成基于Cortex-M3内核单片机设计的数字示波器,硬件电路设计主要包含STM32F103RCT6单片机最小系统、信号调理电路、TFT液晶屏显示电路、按键电路,电源电路;软件设计主要包含模数转换处理编程、TFT液晶屏波形显示编程、按键功能控制编程和数据算法处理编程^[1]。系统信号调理电路将输入信号衰减、限幅、叠加,最后输入单片机自带的模数转器中,将模拟量转换为数字量,最后经过单片机转换处理,通过液晶屏将采集到的波形信号显示出来。系统设计具有功耗低、体积小、成本低等特点,具有一定的应用前景和研究价值。     

基于群波时差信息的地下震动目标定位方法

针对现代战争技术中地下炸点三维定位难,精度低的问题,本文提出了一种改进粒子群算法,并利用其解决群波时差地下震动目标定位的问题。该算法克服了粒子群算法本身种群数量和和质量的选择、后期容易陷入局部最优的问题。通过结合直达P波优势频率的相位差特点,利用群波时差测量信息进行定位计算,以提高定位结果的精确度。目标定位的测试结果表明,新算法在20m*20m的区域内,该方法能有效地提高目标定位精度,加入的随机噪声干扰方差的条件下,定位误差不超过10cm,且收敛速度增快,性能稳定。     

一种分布式地下浅层交叉定位系统的研究

由于地下介质结构比较复杂,震源近场存在明显的频散现象,使得传统交叉定位方法在浅层小区域定位中存在定位误差大等问题,对此本文提出了一种基于地下全向传感特征的分布式地下交叉定位方法,该方法通过P波模型建立、地下全向交叉定位和最小二乘球心拟合,实现了地下震源的精确的定位。实验结果表明：在20*20m范围内,地下定位均方根误差小于0.5m。     

实时主动声定位系统设计*

针对在军事演习或爆炸实验中对冲击波超压传感器位置的精确定位,设计了一种实时主动声定位系统。该系统由声信号发射系统、声信号接收处理系统和无线监控终端系统三部分组成。声信号发射系统与无线监控终端以单片机STC12C5A60S2作为核心控制器,接收处理系统以ARM9系列的S3C2440作为核心控制器。发射系统发射四种已知频率的声信号,接收处理系统接收并处理收到的四种声信号,然后把处理结果反馈到无线监控终端。通过实验表明,该系统在一定条件下,能够稳定地发射、接收并处理声信号,达到实时定位目标,并在200 m范围内将定位误差控制在厘米级内。     

基于LabVIEW和GPIB的数字示波器数据自动采集系统设计

介绍了一种利用数字示波器和工控机建立的数据自动采集系统。通过GPIB接口,用一台工控机对多台数字示波器进行控制,实现对信号数据的采集、处理并将处理结果存入数据库中。采用这种方法建立的系统简单、经济、通用性强,具有一定的实用价值。     

基于NIELVIS和LabVIEW的声速测定实验的改进

对传统声速实验进行改进,设计了基于NI ELVIS平台和LabVIEW虚拟仪器的声速测定实验系统。该系统在NI ELVIS平台基础上采用虚拟信号发生器和虚拟示波器代替传统信号发生器和示波器,实现了测量信号的实时显示、采集、存储和定量测量。实践表明,该系统能有效提高实验的测量精度,有利于学生更好地理解和掌握实验,提高实践创新能力。