光栅光谱仪波长校准算法研究

使用正弦曲线拟合进行波长校准时,根据不同的待定系数选择方法,提出三种校准算法.最优算法选定四个待定系数,其中两个线性系数使用最小二乘法计算,而两个非线性系数使用最优化原理求得.线性算法只选定两个线性系数为待定量,而非线性系数为确定值.简化算法仅选定一个线性系数为待定量,其余三个系数为确定值.实测数据表明,线性算法拟合准确度接近最优解,计算复杂度低,是一种最适合于光栅光谱仪波长校准的算法.

自动光栅单色仪波长标定技术

在单色仪波长标定过程中,引入正弦曲线最小二乘拟合技术。与传统多项式拟合方法比较,这种技术有2点优势。其一,标定中使用的拟合公式与光栅方程一致,减低了对标定点数目的要求。使用普通标准谱线光源,可以满足标定仪器的精度要求。其二,根据测量仪器的实际结构,合理选择待定参数。这种选择可以大幅度简化计算,降低拟合过程中的运算复杂性。使用实测数据计算表明:其波长拟合偏误差在0.1 nm以内,其计算量只与线性拟合相当。

无线音频传感网络中的压缩采样

在无线音频传感网络中,降低带宽一直是研究人员关心的问题。新近出现的压缩采样技术,以远低于奈奎斯特频率的速度采样,精确地恢复出原始信号。压缩采样,针对稀疏信号,根据测量矩阵进行随机采样,应用最优化算法进行信号重构,恢复出原始信号。以随机抽取的局部DCT矩阵作为测量矩阵,采用CoSaMP作为恢复算法,实现了音频传感网络中的压缩采样。实验结果表明,在采样速率降低4倍的条件下,音频信号能够清晰恢复,信号处理速度完全满足实时性要求。

自动单色仪数据处理方法研究

为提高光谱曲线的绘制精度,需要采用针对性的数据处理技术。光强信号处理方面,采用整周期采样技术,提高判读峰值的准确性。波长刻度方面,①采用优化速度控制技术,提高光栅转台初始位置的重复性;②采用正弦标定技术,确定波长与转台角位置间的函数关系式,减小了波长标度的系统误差。采用这些措施后,提高了重复精度,减小了固定偏差,提高了仪器的测量精度。

光伏发电系统功率提升技术研究

使用Simscape仿真技术,建立光伏阵列物理模型,研究局部阴影条件下,光伏阵列特性曲线的多峰现象对输出功率的影响。设计均匀阴影和梯度阴影两类照射条件,使用仿真计算方法获得全局峰值跟踪算法最大输出功率,使用累加求和方法获得分布峰值跟踪算法最大输出功率。计算结果表明,在阴影反差较大的情况下,分布峰值跟踪算法可以大幅提高功率输出。

全天候太阳方位跟踪控制系统的设计

采用光感跟踪与时间跟踪相结合的方法,设计了全天候太阳方位跟踪控制系统。该系统包括监测装置、跟踪方式转换控制模块和双跟踪方式控制模块。监测装置监测天气状态为跟踪方式转换控制模块提供判断依据,跟踪方式转换控制模块发出指令启动相关跟踪方式,控制传动及支撑装置的运动,以改变太阳能电池板采光面的位置。系统的跟踪精度高,跟踪能耗低。

自动扫描多光栅单色仪系统研制

提出了一种新的多光栅单色仪,采用机械细分及电细分相结合,实现了紫外到红外光谱的高精度自动扫描。其控制系统以C8051F060单片机为核心实现对光栅转台、滤色片轮、反光镜的控制以及双通道数据采集,采用USB接口与计算机连接。信号调理单元可实现电压电流的自动切换及软件可编程增益,可连接光电倍增管、光电池等多种接收器。系统具有采样精度高、集成度高、自动化程度高及扫描速度快等优点。

太阳能光伏发电无线监控系统

针对太阳能光伏电站布局分散且有大量监测及控制信息需要传递的特点,设计了太阳能光伏发电无线监控系统。该系统分为传感器与执行机构层、PLC现场监控层和远程网络监控层,系统通过短距离ZigBee无线网络、PROFIBUS现场总线、远程GPRS无线网络实现数据信息的收集与传递。该监控系统不仅监测发电系统各种运行参数,还监测天气变化,可及时改变发电系统的太阳跟踪策略,降低系统运行能耗。

大件圆度测量技术

提出一种新的大件圆度测量方法。这种方法将工件表面轮廓测量和回转主轴的误差标定两个过程结合在一起,将圆度标准和被测件直接比较,从而有效地消除了主轴精度对圆度误差测量精度的影响。在工件回转精度很低的条件下保证了测量精度。这种直接比较法圆度测量,简单实用,适合于一切大型、重型工件。

基于Web的光伏电站远程无线监控系统

文中提出了一种基于ZigBee技术和Web的光伏电站远程无线监控系统方案,介绍了系统的整体构成,分析了无线传感器网络节点的硬件设计,接着运用ASP.NET编程技术和数据库技术设计了光伏电站不同电池组件、逆变器等监控项的基于Web的详细参数页面,历史数据查询页面等。可以通过因特网或以太网通过通用的浏览器打开Web页面查看系统的运行状态,实现了在任何时间,任何地点对光伏电站的实时监控,体现了监控的真正意义。

光谱测量系统应用软件设计

为实现测量仪器数据采集的实时性和人机交互性,基于C++Builder 2009软件开发平台,优化设计了光谱测量系统应用软件。通过USB接口实现计算机与下位机的通信,实现了光谱测量的全部操作功能。

基于FPGA的光谱仪数据采集系统的设计

以FPGA芯片XC3S250E作为采集系统的控制核心设计高速数据采集系统。系统以计算机作为控制台,重点提出了系统的硬件设计和软件设计。实验表明,采用FPGA芯片作为控制器件大大提高了数据采集的精度和速度,很好地满足了可重复测量的要求。

自动光栅单色仪光谱测量系统的研究

为了提高光栅单色仪的自动化程度、数据采集的实时性和数据分析的准确性,以Borland C++ Builder 6.0为开发环境,提出了光谱测量系统应用软件的设计方案,实现人机交互界面,并且完成信号的采集和处理。实验表明,较之以往的手动测量,该系统提高了仪器的自动化程度、扫描速度和测量精度。

气浮顶尖

介绍一种能够把顶尖的定心特性和静压支承的低阻特性有机地结合在一起的新型结构。其特点是,顶尖座锥角比顶尖锥角略小,两者仅在锥底处呈线接触。在接触处研磨出一道接触带。理论上只有在接触带上两者才能接触。当从顶尖中心通孔通入压缩空气时,顶尖即进入气体。悬浮状态。这种顶尖结构简单,同时具备回转阻力极小和定心精度高两种性质。

全自动光电光栅精密螺距检查仪

本文介绍了一种新型的全自动光电光栅精密螺距测量仪器。它利用双频激光干涉仪对粗光栅测量系统进行一次性标定,并借助于微计算机的智能特性,将标定结果存入机内,以便对以后的测量结果进行修正。这样大大降低了成本和对使用环境条件的要求,同时提高了粗光栅的测量精度。它是一种工作稳定,操作方便,精度高,成本低,适用性强的高效测量仪。

C++Builder环境下光栅单色仪控制系统的设计与实现

为了实现三光栅单色仪控制的自动化,提高扫描速度,采用C++ Buiider 6.0设计了全新的控制软件系统。文章详细阐述了光栅单色仪控制系统的程序总体设计,开发语言环境和软件功能。新设计的软件系统界面友好,操作方便,较之以往的手动测量,简化了控制功能,提高了光谱扫描的自动化程度及扫描速度,使其工作更加可靠,取得了很好的经济效益。