多尺度直线位移测量实验系统的开发与应用——以“机械工程测试技术”课程为例

为促进国家级一流本科课程“机械工程测试技术”的建设,开发了一套多尺度直线位移测量实验系统,包括直线位移台、采集控制器、测量分析软件。直线位移台通过步进电机带动丝杠移动检测板改变被测位移,设计了专用的传感器安装支架,可安装多种位移传感器。设计了采集控制器,实现电机控制、数据采集、供电等功能。基于LabVIEW软件开发了位移测量分析软件,可以进行多种位移传感器的灵敏度分析和信号采集分析。该实验系统已用于实验教学,且教学效果良好,可以锻炼学生分析和解决复杂测试问题的能力。

基于LabVIEW的大望远镜直线位移传感器测量系统

利用LabVIEW软件及采集设备研制了一套基于虚拟仪器技术的大望远镜中直线位移传感器测量系统。对大望远镜主镜位置测量中的直线位移传感器(LVDT)特性进行测量标定,获得直线位移传感器灵敏度、基本误差、线性度、重复性、往返回程误差,以便为下一步大望远镜主镜位置解算提供依据。测试结果表明,搭建的测试系统满足直线位移传感器测试需求,界面操作简单友好,直线位移传感器的精度指标达到位置解算要求,该测试系统具有一定通用性,也可用于测试其他直线位移传感器。

基于Wi-Fi无线传感网的应变测量系统设计

针对工程结构应变测量需求,设计了基于Wi-Fi无线传感网的应变测量系统。在明确系统架构的基础上,应用ADR431BRZ芯片、AD823I仪表放大器、ADSI274芯片设计了传感器节点的传感单元,应用STM32芯片设计处理单元,应用USR-C322Wi-Fi模块设计通信单元,应用SPX3819M5芯片、OPA2227高精度低噪音运放设计电源单元。同时,对传感器系统无线组网方式进行设计分析,并从信号采集流程设计、上位机软件设计两方面,对系统软件进行设计。测试结果表明,该系统的误差小,运行稳定,能够满足工程结构应变测量需求。

基于多传感技术的发电机振动位移自动化测量系统设计

针对传统发电机振动位移测量系统测量结果精确度较低的问题,研究提出了一种基于多传感技术的发电机振动位移自动化测量系统。利用CPU、激光传感器与振动速度传感器、显示器组建系统硬件结构,然后设计振动位移自动化测量模块和波形显示模块组建系统软件部分。为了验证该系统测量结果的精确度,将其与3种传统测量系统进行对比实验,其测量结果精确度分别为86.4%、72.3%、66.8%、54.3%。通过比较可知,系统的测量结果精确度更高,验证了该自动化测量系统的优越性。

光纤位移传感技术的建筑物结构参数测量研究

针对常规方法采集建筑物结构传感信号时,接收的反射信号相位差不明显,导致建筑物结构距离位移、角度位移测量精度较差的问题,设计基于光纤位移传感系统的建筑物结构参数测量方法。将系统的光纤位移传感器,放置在建筑物结构固定端和相对变化端,采集传感区域光纤信号。设置系统调制信号最优频率,保证反射信号相位差变化明显。根据解调的光纤信号相位差,测量建筑物结构内部光纤应变,得到结构参数位移变化量。设置对比实验,分别监测建筑物结构沉降、滑动、倾斜,结果表明,设计方法相比常规方法,降低了距离位移和角度位移测量值误差,提高了测量值与实际位移量的相关性和线性度,充分保证了建筑物结构参数测量精度。

基于无线传感技术的电子测量装置自动控制系统

为了满足电子测量装置的高精度测量需求,设计基于无线传感技术的电子测量装置自动控制系统。系统的数据采集层利用传感器采集电子测量装置的运行信号;网络层选取CC2530芯片作为通信核心芯片,利用ZigBee协调器采用无线传感网络节点软件设计方法,管理与维护无线传感器节点,将数据传送至控制层;控制层选取S3C44B0X微处理器作为控制芯片,控制自动控制模块运行PID控制算法,自动控制电子测量装置,控制结果利用应用层的人机交互模块展示至用户。测试结果表明,所设计系统可以自动控制不同类型的电子测量装置,测量误差降低至0.4%。

基于光纤传感技术的温湿度测量系统在工业环境中的应用研究

光纤传感技术具有高精度、实时性和抗干扰能力强等特点,广泛应用于工业监测和控制领域。本文基于光纤传感技术的温湿度测量系统在工业环境中的应用,采用光纤传感器进行温湿度数据的采集和传输,设计和构建了温湿度测量系统,并探索了在工业环境中的实际应用潜力。实验证明:该系统充分发挥了光纤传感技术在温湿度测量中的优势,具有较高的精度和稳定性,能在复杂的工业环境中表现出优异的性能。

扩大光纤位移传感系统测量范围的综合判据

从强度调制型光纤位移传感系统的各个组成部分出发,研究提高其测量范围的方法.指出,可控光源法与程控增益放大器法结合使用可突破光电探测器和A/D模数转换器器件特征范围对测量量程的限制,解决光纤位移传感器低、高端盲区探测问题.不同的测量范围要求,可采取不同的方法组合以达到扩大传感量程的目的.

基于光纤布喇格光栅传感器的精密位移测量

首先对光纤布喇格光栅传感的基本原理进行了分析,并给出了光纤光栅位移传感的基本公式.在此基础上,设计制作了一种光纤光栅位移传感器.采用光纤光栅作为传感元件,利用多波长计进行波长检测,对位移量进行了传感测量.实验中,传感器位移检测范围为0.6mm,其传感测量精度为±43nm,测量分辨率为1.5nm.实验结果具有良好的线性度.

一种用于土木工程参数测量的光纤位移传感系统

介绍了一种光纤位移传感系统的工作原理及特点,阐明了这种传感装置用于土木工程参数测量的优越性,并以一混凝土梁跨中应力测量为例介绍了这种传感装置实现参数测量的过程。

磁阻传感器在直线位移传感中的应用

HMC1501是一款专门的线位移/角位移传感芯片,属于磁阻传感器,其典型应用方案是用来测量直线位移。改变传感结构,可以将直线位移转化为角位移来测量,理论分析和实验证明,相对于典型方案,将直线位移转化为角位移后进行测量,不仅测量精度高,而且测量范围广,也节省了成本。

利用阵列式位移传感系统进行地质灾害深部位移动态监测与分析

为了掌握地质灾害深部位移的变形规律,使用阵列式位移传感系统(SAA)对地质灾害不稳定体进行深部位移动态监测,并同时安装了测斜仪以进行比较分析。通过建立地质本构模型和进行"降雨—变形"模型分析,优化设计了监测线和监测点位。试验结果表明:在地质灾害监测中,使用阵列式位移传感系统进行滑坡体深部位移的监测,不仅能够实时监测到滑坡体深部位移的变形情况,还能判断出滑移面具体位置。相比于测斜仪监测,阵列式位移传感系统测量准确度更高,在滑坡地质灾害监测中有更好的应用范围和前景。

采用反馈随动机构扩大霍尔传感器位移测量范围

霍尔器件可用于微位移测量 ,但通常只能测 1mm左右的位移 ,并在实用时要设计复杂的磁路以保证在测量范围内梯度磁场为均匀的。本文采用反馈随动机构带动霍尔传感器跟踪被测体的位移 ,从而扩大了测量范围 。

一种测量浓度的光纤传感系统

介绍一种测量浓度的光纤传感系统。这种测量方法的工作原理是基于衰减全反射中的瞬逝波的传输特性以及物质的反常色散特性。讨论了实验装置的构成和有关的问题 。

测量人体温度的双脉冲超声波传感系统

介绍了一种用于测量人体温度的双脉冲超声波传感系统 ,重点叙述了双超声波探头的设计。通过系统实验获取了超声回波信号 ,结果表明该传感系统完全满足设计要求。

分布式光纤温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用

文章重点阐述了基于光纤温度敏感特性所产生的Raman散射的分布式温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用。通过获取测量中的温度参数并与实测的数值进行比较,检验了基于分布式温度测量系统在生产现场的可行性。实例表明采用分布式测温系统测量一定距离内的温度是一种可靠的办法。

用于动态测量的一种新的惯性传感系统

针对各种动态测量系统和技术的不足,以及机床工作环境对测量过程的影响,提出一种新的惯性传感系统,用于并联机床各杆件(腿)长度、姿态(位姿)变化的精确测量。系统运用数据融合的方法,对测量中出现的惯性误差作出修正,抑制误差的漂移,并预估系统的位置和速度状态变量。通过对300 mm全程运动的实验测量和对实验结果的分析表明,应用新的系统,能改善并联机床和机器人的动态定位,使位置精度和运动精度得到明显的提高。并随着低成本固态加速度计技术的进一步完善,使测量成本降低的同时,新系统能为并联机床和机器人提供更高的位置与速度的动态测量精度。

智能化光纤位移传感测试系统的设计

依据光纤反射调制原理进行了反射型光纤位移传感测试系统的设计 ,由位移测量装置、光纤位移传感器、并口数据采集卡PG81 2、PC机以及数据采集软件构成一个智能化的测试平台 。

基于直线型Sagnac的光纤周界安防系统设计

变电站安防系统的建设对保证整个电力系统安全运行有着重要作用,为了推进变电站无人值守化的进程,提高电力系统供电的可靠性,设计了一种基于直线型Sagnac的光纤周界安防系统,并对光纤振动信号的检测方法进行了详细论证,提出了基于多域特征的动态阈值端点检测算法,从时域、频域和小波域提取振动信号的特征进行判断,实时更新特征阈值,通过三级判定算法提高系统对入侵事件的检测效果.将光纤安防系统与视屏监控系统、微信报警系统和声光报警系统结合,可对无人值守的变电站进行全天候、多技术手段融合的立体防护.

双足机器人足底压力测量传感系统的研究

研制了一款用于测量双足机器人足底压力中心位置和足底力有无的足底压力测量传感系统,该系统通过测力台验证了其检测结果的有效性,并利用传感系统,通过实验进行了身体速度计算和足着地检测的实验。