高性能双轴振镜控制系统设计

针对高速高精度的激光微加工应用,提出一种基于并行处理架构的全数字控制双轴振镜驱动系统设计方案,在高频数字控制下实现了双轴振镜的高动态实时控制。通过建立振镜系统数学模型,以串级闭环控制为基础,采用模型跟踪控制策略提升了位置跟踪性能。实验结果表明所设计的双轴振镜控制系统能够有效提升动态响应速度、降低跟踪误差,满足期望工作性能指标.

双振镜直接探测高精度三维成像激光雷达系统实验研究

建立一个高精度实时三维成像激光雷达系统,该系统采用恒比定时器(CFD)来判别到达时间;通过时间-数字转换(TDC)测量激光雷达与目标之间的激光脉冲飞行时间,然后将飞行时间(TOF)反演为距离信息;结合二维扫描空间坐标,得到目标的三维距离信息。在100 m范围内对不同的非协同目标进行实验测量,并给出实验结果。在该系统中,时间测量误差为300 ps,而测距精度为45 mm。

基于DSP的激光标记数字控制系统设计

为了设计激光标记数字振镜控制系统,采用数字信号处理器芯片作为数字控制板的主处理器,使用具有高传输速率和支持热插拔的通用串行总线进行上位机与数字控制板的通信;标记图形的数据处理算法由具有高速运算能力的数字信号处理器完成,复杂可编程逻辑器件芯片完成控制信号的时序控制和输出,使用传送差分信号的RS-485总线进行控制系统与数字振镜和激光器的通信,根据理论分析和参量模拟,得到了对数字振镜的转动角度和激光器功率的高精度控制。结果表明,该系统可以实现实时、高速、高精度的激光标记。

UJ31型电位差计实验设备的改进

电位差计利用补偿法原理工作,常被用于精确测量电动势、电压、电流、电阻等电学量。实际教学过程中发现,使用UJ31型电位差计时,由于学生对附件设备——机械式检流计的使用不能很好掌握,导致测试结果误差较大。经过探讨、论证发现,用数字仪表替代机械式检流计,效果良好。

用数字电压表改进惠斯登电桥实验

在惠斯登电桥实验中,可用数字电压表代替AC5/1型检流计。利用数字电压表内阻较大的特点,可以简化实验电路。通过选用不同精度的数字电压表做惠斯登电桥实验,并与AC5/1型检流计做同样实验,在实验结果、操作方法、对待测电阻的要求及仪器的耐用性等方面进行对比分析,结果表明,选用数字电压表能够简化实验电路,精简操作步骤,提高实验的测量精度。

静态磁特性参数的测量研究

在原有冲击检流计测量静态磁参数的基础上进行了研究,设计了数字式静态磁性参数测量系统。该系统采用单片机和电子技术实现硬件测量电路和软件系统设计,由模拟信号转换为数字信号,并通过数码管显示。实验表明,该测量系统能够测量磁性材料的磁参数,与模拟式冲击检流计相比,精度和分辨率可达1%和0.000 1,不仅满足磁性材料质量检测,而还可应用于实验教学。

微波技术实验中数字检流计设计与应用

传统微波技术实验中,主要利用光点式检流计,在测量结果的精度性和稳定性方面显得不足,不能满足实验教学和实验室维护方面的需求。因此,设计了一款基于集成运放和MSP430单片机控制的数字检流计,并从该数字检流计的设计原理出发,对其硬件设计、电路实现、外观设计、软件编写和结果测量等方面进行了详细论述。实测结果表明,该数字检流计精度高,稳定性较好,且成本低廉,能够更好地满足微波技术实验教学的要求。

自制数字式检流计

本文介绍一种自制的数字式检流计。仪器具有精度高、性能稳、调节方便、造价低、不易损坏等特点。

微波驻波自动测量实验系统的设计与实现

为了探索微波教学实验与CAI相结合的创新教学模式,利用单片机控制、计算机接口技术等,研制了一套微波驻波自动测量教学实验系统.该系统由微波测量线、PC机、单片机控制模块、数字微电流检流计、步进电机及其驱动电路等设备组成.在测量过程中,计算机按照用户预先编制的程序,模拟手动测量的方法和步骤控制系统进行自动测量,得到的数据经过电流/电压转换、放大和单片机A/D采集后输入计算机中,并将结果通过LabVIEW软件直观的图形显示出来.

DM——Q_2型数字式冲击电流计测定螺线管磁场

针对DM———Q2型数字式冲击电流计无法直接测定冲击常数K值这一问题,改进了计算公式的推导和测量方法,使测量方法更加便捷,结果更加精确。

一种基于IC_NQC的数字振镜位置检测方法

为克服现有检测方法在细分时,FPGA硬件资源消耗过大,不利于控制软件开发的问题,基于带信号校准的13位Sin/D转换器IC_NQC结合Mercury_1200正余弦相对编码器,构建数字振镜位置检测平台。通过可编程逻辑器件FPGA和硬件描述语言编写BISS_C串行通信和解码模块。由BISS_C串行通信模块传输配置数据复位IC_NQC并配置寄存器。IC_NQC对正余弦信号编码信号进行数字量处理,以提取位置信息。BISS_C串行通信模块采集IC_NQC的位置数据信息并进行解码处理,以获取振镜位置。实验结果表明,该方法有效减少了对FPGA硬件资源的消耗,位置获取周期为28.1us,能够实现1024细分,可满足高精度数字振镜控制对位置获取的要求。

数字电压表在惠斯通电桥实验中的应用

本文介绍了在惠斯通电桥实验中运用３１２位数字电压表替代常用的ＡＣ５／１型检流计的原理和方法，并在实验精度、操作方法、易损程度等方面对两者进行了比较。结果证明运用这种数字电压表可提高实验质量，同时也表明这类数字电压表可应用于电位差计、温差电偶等类似的物理实验。

快速不规则图廓提取法简易激光成像系统探究与实现

探究了利用振镜实现激光成像的基本原理,设计了一套基于STM32单片机和DAC8562数模转换器的激光成像系统。其中STM32单片机用于处理数据并输出数字信号,DAC8562模块用于将数字信号转换为驱动振镜工作的模拟信号。并用数学公式推导了“轮廓提取”算法,研发了基于任意图片的“轮廓提取”自动生成图像数据的软件,获得了稳定的激光图像。最后还分析了激光成像系统的优缺点和未来拓展方向。系统实现方法即简便又低成本,适合作为演示实验仪器进行推广。