FTIR光谱仪中基于定镜调整的动镜运动控制研究

动镜是FTIR光谱仪中唯一不断运动的部件,动镜的匀速运动性能以及动镜与定镜的准直性好坏影响干涉效果和光谱图质量,直接制约着仪器的精度和分辨率,对仪器整体指标起着重要作用。文章围绕FTIR光谱仪中干涉仪动镜运动的匀速性以及其与定镜的准直性展开研究,使用相位检测技术对定镜的姿态作出动态调整以补偿动镜与定镜间的倾斜夹角,并且设计了具有磁悬浮特点的动镜支撑系统。文章采用改进的模糊PID控制算法实现动镜运动速度的精确调节,对该控制方案从硬件设计和算法上实现。结果表明所研发的动镜运动控制系统具有足够的精度和实时性,能够保证FTIR光谱仪中干涉仪所需的准直性及动镜匀速性的要求。     

基于单片机和FPGA的扫频仪设计

以89S52单片机和FPGA为控制核心,设计了一个测试四端网络幅频特性和相频特性的扫频仪.系统功能分为扫频信号产生、幅频特性测试、相频特性测试等模块;而操作部分包括矩阵键盘、点阵式液晶显示器、波形显示电路.系统可以测量未知网络特定频率点的频率特性,此外,用户还可以通过键盘设置扫频信号的上下限,并利用示波器精确的显示幅烦、相频曲线.     

基于正交调制的激光测距系统和解模糊方法

提出一种基于正交调制的激光测距系统,该方案与传统的二次混频方法相比,提高了相位测量精度并简化了系统的硬件设计,针对距离测量过程中的距离模糊问题,提出了一种基于超定方程组的距离解模糊算法,避免了对最优解的搜索,最后使用2台K60激光测距仪和3台基于本方案的测距仪在精度为0.18 mm的国家标准基线上进行对比试验,结果显示,测距时间少于1.8 s,平均测量误差在2 mm以内,在60 m的量程内测距标准差在1 mm以内,验证了该方案相比较传统的方法具有更高的测量精度和速度。     

一种程控滤波器的设计

该系统以单片机为控制核心,结合双二阶环路滤波器的基本原理,使其同时具备低通、高通、带通、带阻滤波器的功能,利用DAC等效为可变电阻,实现了滤波器参数的程控。该系统可通过键盘设置滤波器的种类、截止频率和Q值,低通、高通滤波器截止频率以及带通、带阻滤波器中心．频率可预置范围为100Hz～50kHz,Q值范围为0．5～5。系统采用矩阵键盘和LCD液晶显示,人机交互界面友好。     

一种程控滤波器的设计

该系统以单片机为控制核心,结合双二阶环路滤波器的基本原理,使其同时具备低通、高通、带通、带阻滤波器的功能,利用DAC等效为可变电阻,实现了滤波器参数的程控.该系统可通过键盘设置滤波器的种类、截止频率和Q值,低通、高通滤波器截止频率以及带通、带阻滤波器中心频率可预置范围为100 Hz～50 kHz,Q值范围为0.5～5.系统采用矩阵键盘和LCD液晶显示,人机交互界面友好.     

基于VCA822的可编程增益放大器

以单片机89S52和FPGA为控制核心,基于压控增益放大嚣VCA822,设计一个能够对频率范围100 Hz-15 MHz,幅度范围2 mV-2 V的信号进行调理的程控增益放大器.该放大器增益10～58 dB可调,且引入噪声很低,并具有自动增益控制和显示输出电压峰值的功能.放大器的输出端采用宽带运放AD811和分立元件搭建的推挽电路,加强该放大器驱动负载的能力.     

基于ZYNQ的磁悬浮天平测量系统设计与实现

针对磁悬浮天平系统存在设计结构复杂,造价昂贵的局限性同时测量数据漂移,长期测量的精度波动以及依赖于PC端来处理数据的问题,提出了基于ZYNQ的磁悬浮天平测量系统设计,设计运动控制器保证天平高精度定位的稳定性以减小天平托盘位置变化对驱动电流测量的影响,同时设计的小型ZYNQ系统完成AD、DA接口传输数据并在soc中完成数据的处理,回避了传统测量系统依赖PC端处理数据且受到PC端供电电源波动噪声而对测量精度产生的影响等缺点,以及通过修正算法抑制长时间测量所可能产生的数据漂移。实验结果表明:基于ZYNQ的磁浮天平测量系统优化了设计结构且造价低的同时保证了磁悬浮天平测量精度,有效抑制长时间测量带来的噪声和漂移。