基于数据库标签感知分片的制造过程测量数据分布式存储

针对零件在线测量过程中多种测量仪器无法协同存储、仪器内数据查询聚合困难等问题,对多工序测量仪器集群的数据分布式存储和共享方法进行了研究。首先,在多个嵌入式测量仪器中,移植非关系型数据库集群对零件数据进行了分布式存储,简化了零件数据存储模型;然后,引入标签感知分片(tag-aware sharding),实现了零件不同工序测量数据的分类存储目的;最后,使用多个搭载嵌入式Linux系统的树莓派3B+开发板作为测量仪器系统平台,搭建了基于MongoDB数据库的在线测量分布式存储集群,通过大量测试数据验证了该集群在多节点存储时数据分布均匀、性能稳定;将存储集群与企业制造执行系统(MES)进行了对接,其可以实时监控分析零件测量数据,快速汇总所有测量节点内的工序数据并生成报表。研究结果表明:当集群中数据量达到7.2×10^(5)条时,单节点查询响应速度稳定在125 ms~208 ms范围内,相比哈希分片,其最高提升了88.15%;多节点协同查询响应速度为1308 ms,相比“升序键+搜索键”方案,其提升了了61.64%;多个测量节点内,1×10^(5)个零件数据聚合统计仅需5 s左右。该存储集群可以监控零件生产情况,在减少零件制造误差、提高制造效率和质量方面具有重要作用。

运载火箭嵌入式大气数据测量系统

针对运载火箭主动飞行段,设计一种适用于球头双锥整流罩的嵌入式大气数据测量系统(flush air data sensing,FADS),并进行运载火箭FADS实施方案和求解精度研究。采用风洞试验手段对迎角误差、侧滑角误差以及形压系数进行标定,结果表明:FADS在飞行Mach数0.4~5.0范围内能够较为准确辨识出实时风场参数变化,攻角、侧滑角测量绝对误差小于0.5°,Mach数测量绝对误差小于0.1,静压相对误差小于5%。嵌入式大气数据测量技术在运载火箭风场实时修正、飞行控制和主动减载等专业领域具有广泛的应用前景。

煤焦炉捣固锤运行参数嵌入式自动测量装置

捣固机是捣固炼焦的核心设备,其锤体运行参数与煤墙质量紧密相关。传统的人工检测方法测量精度和效率都较低,无法满足现代高效生产的需求。针对此问题,提出一种新的捣固锤工作参数自动测量方法和测量装置。该装置以加速度传感器为主要元件嵌入捣固锤,实时测量锤体的加速度值,并通过计算机系统的数值运算获取捣固锤的速度、行程等运行参数。利用无线通信方式将所获参数传送至捣固机控制系统,从而实现捣固过程的实时自动监测。此外,为了解决嵌入式测量装置随锤体剧烈运动下的长期自主供电问题,设计了一种基于捣固锤直线运动的磁浮式震动自发电装置。现场测试表明,该装置能够满足捣固锤运动参数自动测量的实际工作需求。

嵌入式大气数据测量系统技术研究进展

针对高超声速飞行器大气数据测量问题,对嵌入式大气数据测量系统(FADS)技术研究背景、发展历程、国内外研究现状等进行了概括。重点围绕FADS关键技术、FADS解算算法及面向FADS/INS组合测量系统信息融合算法方面,对FADS技术进行了深入的剖析。最后,展望了FADS技术未来的发展方向及应用前景。

嵌入式低温真空测量系统

介绍用于G-M制冷机真空测量的嵌入式低温真空测量系统硬件和软件设计,它由嵌入式真空测量控制模块与PC计算机系统组成。其特点是该真空测控模块可嵌入任意待测对象或系统,通过PC计算机的窗口软件选择配置仪器量程、精度和传感器,满足不同工作情况要求,并具有参数存盘、动画显示、打印等功能。

嵌入式自动测量系统设计

随着工业自动化控制技术的发展,单片机嵌入式系统应用的广泛前景和发展潜力使其成为21世纪的应用热点之一。嵌入式系统通常是面向特定应用的。本文介绍一种以单片机8031为核心部件,Windows环境下采用Visuual Basic6.0(简称VB6)编程,通过RS232串行接口与PC机进行数据交换的数据采集与处理系统。具体介绍了单片机(下位机)、PC机(上位机)之间的通讯与处理。

高精度嵌入式地磁测量仪的研究与实现

研制了一款基于三轴磁传感器的高精度嵌入式地磁测量仪,同时针对三轴传感器的零偏误差、比例因子误差、非正交误差及非线性误差建立了高精度误差校正模型,并通过分段线性拟合与高斯牛顿迭代法对补偿参数进行求解。实验结果表明,传感器各轴的测量误差得到了明显抑制,总磁场强度的均方根误差从约300 n T降至约7 n T。

基于Windows CE的嵌入式技术在物探测量中开发应用

本文在对嵌入式设备及技术进行介绍的基础上,详细阐述了Windows CE内核定制及应用程序开发过程,列举了开发过程中需要的工具软件及资料。根据本文的内容和流程,初学者可以顺利地完成基本的嵌入式应用程序。

基于头锥外形的嵌入式大气数据测量系统研究

基于一种头锥外形对超声速飞行嵌入式大气数据测量系统进行了原理、仿真及试验研究。结果显示,FADS测量结果较好的考虑了实时风场变化的飞行来流参数,马赫数测量偏差小于3%,攻角、侧滑角测量偏差小于1°。嵌入式大气数据测量技术在临近空间飞行器飞行控制、吸气式发动机控制和高精度气动辨识等专业领域具有广泛的应用前景。

基于电容式传感器的嵌入式油箱测量系统分析

近年来,电容式传感器已广泛应用在不同交通工具的油箱油量检测中。基于此,本文简单介绍电容式传感器的工作原理,分析油箱测量系统的常见设计及误差,并深入探讨基于电容式传感器的嵌入式油箱测量系统的具体设计流程。该设计在提高油箱测量精度、使用便利性等方面具有显著的优势,具备较高的推广价值。

协同偏心管径嵌入式液体活度探测装置设计研究

根据核电站放射性废液排放测量要求,选择NaI闪烁体探测器,采用协同偏心管径嵌入式方法对核电站废液排放系统的放射性活度进行在线监测。通过对嵌入式测量方法设计方案进行模拟计算,给出满足测量下限要求的探测器最优嵌入深度及取样管段容积。按照该设计方案进行了原理样机研制,并使用标准液体放射源对样机进行实验,模拟计算和实验结果之间的偏差为+9.93%。

嵌入式主动量仪数据处理技术的研究与实现

对嵌入式磨削加工主动测量仪应该采用的数据处理技术进行研究。先通过数字滤波技术对测量数据进行预处理,消除硬件抗干扰处理后附加在测量数据中的各种各样的干扰,使采集到的数据能真实地反映被测工件的实际尺寸;针对目前国内的主动测量仪大部分只能用于测量光滑表面尺寸的问题,提出在测量齿轮、带键槽轴等断续表面尺寸时应采用的数据处理方式;利用WinCE系统的多线程技术实现数据处理过程,使其能够满足磨削加工主动测量仪对测量数据处理以及显示的实时性要求。

采煤机截割煤岩嵌入测量装置设计研究

为获得采煤机截割煤岩工作过程中滚筒截割性能的影响因素,提出采用支持FAT文件系统的嵌入式测试装置对截割过程相关参数进行测量。该嵌入式测量装置在不需要外接导线的条件下,保证采集到煤岩截割工作过程中的受力和振动信号能够被直接存储,具有完整的数据采集和存储功能,从而为上位机做数据分析提供可靠保障,减少信号损失及干扰信号的影响。

船闸浮式系船柱运行状态测量技术研究

本文在船闸闸室浮式系船柱运行监测预警及联动控制技术研究项目基础上,以船闸浮式系船柱的运行状态测量为研究对象,分别利用测距传感器、水压传感器等对浮式系船柱的运动距离长短、水压大小的变化进行测量,并通过数据验证测量技术对浮式系船柱的运行状态监测的有效性,以保证浮式系船柱安全运行,为船舶过闸安全提供保障。

供电电源对高速ADC精度的影响

在当前的物联网嵌入式计算领域,12位或以上分辨率的高速高精度模数转换器(ADC)得到了广泛的应用。更高的分辨率能够让用户进行更精确地系统测量,同时也对系统噪声更加敏感。其中电源系统的噪声常常被设计人员所忽视,造成一定的系统误差影响。本文对高速高精度的ADC系统电源设计要点进行分析,以期降低电源噪声对测量精度的影响,提高系统整体测量精度。