基于线阵电荷耦合元件静态光场式时栅位移传感器研究

延续前期关于磁场式和电场式时栅位移传感器的研究基础,根据时栅传感器的设计思想,提出并分析光场式时栅传感器的测量原理及实现方案。探索性地提出在静态光场下,用时序驱动的光电探测器构成匀速扫描测量方式,实现将被测对象的空间位移测量转换为时间差的测量。为了验证方案的可行性,用多个线阵电荷耦合元件(Charge-coupled device,CCD)构成圆阵列,实现CCD时栅原理样机设计。将相邻CCD输出信号的时间差变化量与匀速扫描的速度值相乘,经过适当的转换便可得到转轴的角位移大小,并可以判断位移的方向。所研制的原理样机,通过与精度为±1″的圆光栅(ROD880)对比测量,在整周范围内,测量误差控制在±6°以内。为光场式时栅的进一步研究,提供了可靠的理论和实践依据。

超高真空磁力耦合元件结构参数的计算研究

本文介绍了利用有限元法进行磁力耦合元件计算的物理模型、数学模型 ,并用此法对超高真空磁力耦合元件结构参数进行了研究 ,得出了一些有关结构参数优化的结论 ,对磁力传动元件的优化设计和合理选用有一定的指导意义。

基于电荷耦合元件线阵的接触线磨损测量技术与应用

接触线磨损量的测量是改善弓网关系、确保列车正常运行的关键。针对相关技术的现状及发展,对基于DSP(数字信号处理器)和CCD(电荷耦合元件)线阵的非接触测量技术进行了研究。主要设计了利用一片DSP芯片完成对CCD的驱动和数据采集,阐述了芯片时序的产生和配合问题。然后通过图像处理技术对采集到的接触线磨损图像进行处理,从而计算出接触线的磨损量。根据工程测量的实际需要,设计了一套基于线阵CCD和DSP的接触线磨损量监测装置。提出采用线阵CCD和DSP及平行光构成的测量系统,测量精度高、响应时间短,适用于恶劣的工况环境。

包含各类耦合元件的电路的分析

本文在分析特殊电路的方程形成的基础上，提出了包含各类耦合元件的一般电路的分析方法。并通过实例说明了这种方法的应用。实例表明，本文提出的方法对各类电路的各种分析都是适用的。图３，参７。

基于电荷耦合元件的新型显色生物芯片识读仪的研究

针对目前市场上显色生物芯片检测设备存在的信号采集时间长、通量低、信噪比差、智能程度较低等问题,开发了一种高通量(1次检测8片)快速检测设备。该设备由硬件系统和软件系统两部分构成,采用基于i.MX6嵌入式操作系统,以电荷耦合元件(CCD)成像方式读取生物芯片上微阵列检测图像,通过芯片条码由软件自动完成微阵列图像处理以及数据分析和结果输出。本系统对标准灰度片以及标准格式芯片测量显示,光学测量误差小于0.1%,检测信号线性R2为98.7%,重复性CV值为1.096 1%。对200例临床检测芯片的对比研究结果显示,检测性能优于同类型已上市识读仪。

大型地下洞室对穿预应力锚索失效形式与耦合模型

以锦屏二级水电站地下厂房与主变室之间中隔墙的多根对穿预应力锚索失效实例为背景,首先总结对穿预应力锚索失效的多种现场表现形式,采用现场取证和室内试验再现的方式论证锚索钢绞线断裂的拉破坏模式。将对穿锚索视为弹脆性体,被锚固围岩视为黏弹性体,提出描述对穿预应力锚索与被锚固围岩之间相互作用关系的锚索-围岩耦合元件模型,并据此分别阐明在洞室开挖卸荷阶段和围岩时效变形阶段中预应力锚索的力学响应机制和荷载变化规律。最后,在现场调研、室内试验和机制分析基础上,综合分析导致锦屏二级水电站地下厂房与主变室之间对穿锚索失效的主要原因,并探讨对穿预应力锚索与被锚固围岩之间对立统一的矛盾关系以及大型洞室群预应力锚索支护时机问题。

非保守耦合系统中耦合元损耗能量的分配关系

本文应用统计能量分析,研究了在非保守耦合系统中耦合元件损耗的能量在各耦合子系统中的分配关系;给出了各耦合子系统的等效内损耗因子和被激子系统的总损耗因子的计算公式;应用这些公式,可以将非保守耦合系统转化为保守耦合系统来研究,简化了研究问题的复杂性。

一种二相线阵电荷耦合器件的数据采集器设计

二相线阵电荷耦合元件是将奇、偶像元信号并行输出,在数据率提高的同时却导致信号处理变得更为复杂。基于此,以TCD1703C型二相线阵电荷耦合元件为例,提出了一种通过现场可编辑门阵列产生控制时序,并利用多通道数据处理芯片进行后续信号处理的方案。试验结果表明:该方案结构简单,性能稳定,功耗低,能够达到信号处理要求,为后续应用于微型血流变分析系统奠定了基础。

瓦克展出光学元件用高透明液体有机硅

<正>瓦克将在10月19~26日于德国杜塞尔多夫举行的2016年第20届国际塑料和橡胶博览会(K2016)上展示供照明技术使用的新一代高透明液体硅橡胶LUMISILLR7601。新产品能够用来生产对温度和光线具有高度承受力的、水晶般透明的光学透镜和耦合元件。产品最大的特点之一是挥发性组分大量减少,在加工时便尤具优势:现在。

介观耦合电路库仑阻塞效应研究综述

介绍了介观系统中库仑阻塞现象的基本特征和研究现状,分析了介观单元件和两元件耦合的电路中库仑阻塞效应的影响因素,最后展望了其应用及发展潜能,以期对全面了解介观耦合电路库仑阻塞效应提供参考。

电-热综合能源系统优化调度综述

随着热泵、热电联产机组和热电堆等电-热转换设备的快速发展,为提升新能源的消纳能力,减少碳排放,增加调度的灵活性,电-热综合能源系统越来越受到人们的关注。首先,对电-热综合能源系统优化调度模型进行梳理,从传统模型、能流差异性模型和增加电热耦合元件/储热设备模型3个方面进行了阐述;其次,将目前常见的目标函数及约束条件进行归纳,对现有模型的求解方法进行分类论述;最后,对当前研究存在的问题进行分析总结,并对未来发展趋势进行展望。

基于多能流解耦算法的综合能源系统N-1静态安全分析

综合能源框架下,各能源子系统间的能量交互更加频繁,多能流协同运行在提高运行能效的同时,也使传统面向单一能源子系统的安全性分析方法难以适用,有必要针对电—气—热的综合能源系统静态安全问题进行深入分析。首先,建立含电、气、热的综合能源系统数学模型,计算综合能源系统静态多能流;其次,针对综合能源系统耦合元件提出互济控制模式和保护控制模式两种控制模式;在此基础上,建立预想事故集,对综合能源系统进行静态N-1安全校核;通过分析综合能源系统的静态N-1安全校核结果,探究耦合元件退出运行以及耦合元件不同控制模式对综合能源系统运行安全性的影响;最后,通过IES14节点测试系统算例对所提出的综合能源系统N-1静态安全分析方法的准确性和有效性进行了分析、验证。

基于Visual C#的图像实时采集及处理

为满足机器视觉技术中图像采集和分析处理的实时性要求,设计一套图像在线采集和处理系统。通过设置摄像机和光源相关参数,解决软硬件的匹配兼容性问题;利用Visual C#直接调用像机动态链接库,实现图像采集卡资源的充分利用,提高系统运行效率;分析采集系统工作原理,给出图像处理步骤,优化各图像处理程序算法,增强显示图像清晰度。实验结果表明,该系统采集帧率最高可达18帧/秒,边缘轮廓提取能实现亚像素精度,在保证图像精度的基础上解决了实时性问题,为后续图像处理提供技术保障。

大动态针孔相机在ICF激光焦斑诊断中的应用

在神光Ⅲ原型装置上,作为主要诊断设备的X光针孔相机发挥了重要的作用。论文提出了一种基于4×4的多针孔阵列板,该针孔阵列板具有测量动态范围大、视场大、瞄准精度要求降低、更换滤片次数减少等特点。同时在神光Ⅲ原型实验中使得针孔相机的实验数据获取率得到提高。

基于模糊PID控制的激光投线仪光线调节系统

激光投线仪能提供水平线和铅垂线基准,适用于泵站建设中建筑物与机电设备安装的基准标定.为解决传统激光投线仪光线校准精度较低、调节速度慢、人为因素影响较大等问题,在对现有激光投线仪光线调校原理深入研究的基础上,提出了一种新型激光投线仪光线调节系统.首先,设计了一套光线调节平台,该平台采用伺服电动机驱动光线调节螺栓,调节光线的水平度和垂直度,并通过线阵电荷耦合元件(charge-coupled device,CCD)检测激光线的水平度与垂直度来实现设备的校准;其次,基于模糊"比例-积分-微分"(proportion integration differentiation,PID)控制方法设计了用于实现光线自动调节的闭环控制系统.试验测试结果表明,所设计的光线调节平台调节过程平缓,速度快,水平度与垂直度都能控制在±1 mm范围内,满足出厂要求.

CCD与CMOS像素传感器γ射线电离辐射响应特性对比研究

为了研究CCD与CMOS像素传感器对γ射线电离辐射的响应差异,对比研究了4类像素传感器的结构特点和辐射响应特性。通过辐射实验,对各传感器在不同辐射水平条件下的光子响应事件分布、平均灰度值以及典型光子响应事件进行研究。研究结果表明:光子响应程度均与辐射剂量率相关;CCD像素传感器的沟道传输方式使每列像元间的辐射响应更容易相互干扰;平均灰度值随剂量率的增大存在明显的梯度,各积分周期内输出信号灰度值围绕均值上下波动,CCD像素传感器输出信号灰度浮动范围较小;CMOS像素传感器各像元对光子的响应更加明显,CCD像素传感器各像元的响应信号易与相邻像元发生串扰;各类像素传感器典型辐射响应事件区域中发生光子响应的像元数量随剂量率的增大而增多,响应事件并非单个光子的行为,而是反映了多个光子在区域内同时沉积能量的过程。本研究为开发像素传感器的γ射线辐射探测技术和应用提供了重要的理论分析和实验数据支撑。

低温下EMCCD电子倍增模型

了研究低温下电子倍增CCD(EMCCD)的电荷倍增特性,根据电子碰撞电离原理,建立了电离率模型;并依据雪崩倍增积分关系,针对所分析的EMCCD器件,建立了其低场强的倍增模型.通过倍增模型的理论计算结果与TI公司提供的实际器件TC285SPD和TC253SPD的倍增曲线比较,说明所提出模型的数据能够很好地拟合实际的倍增曲线.该模型可以方便地计算在固定栅极电压下的电子信号通过多级级联电子倍增寄存器后的总增益,进而可用于EMCCD相机的增益调整和校正.

计及供能可靠性的电-气互联传输网络优化规划

现有电-气互联综合能源系统(IEGES)的传输网络规划仍侧重于考虑输电系统可靠性,对“电-气”双向联供的可靠性考虑不足;并且传统电、气子系统网络独立规划的模式将难以满足日益增长的综合负荷需求。针对上述问题,重点研究衡量IEGES供能可靠性,完善了“以电为主”的IEGES传输网络规划模型;将可靠性引入传输网络优化规划的目标函数和约束条件中,直接获得满足可靠性要求的规划方案,避免方案的反复校核与调整。建立了考虑可靠性的弃风成本、能量短缺成本、电-气耦合转换、供电供气平衡等因素的传输网络优化规划数学模型。为提高模型求解效率,采用增量分段线性化的方法对非线性约束进行线性化处理,将原混合整数非线性规划问题转化为混合整数线性规划问题进行求解。基于IEEE 39节点与比利时NGS 20节点联合系统的仿真结果表明:考虑供能可靠性的传输网络规划方案在提升系统经济性、可靠性和风电消纳能力等方面效果显著,可为IEGES优化规划提供技术手段。

应用聚类神经网络的异纤检测多类光源优化设计

为使电荷耦合元件(CCD)精确采集处理异纤图像并对多类异纤进行检测,提出了一种基于模糊聚类神经网络的异纤检测多类光源优化设计方法。通过分析CCD成像与入射光能量的关系,推导出多类异纤检测的光源量,建立了CCD靶面曝光量函数,确定光源的最佳检测位置,通过图像参数方程,分析CCD背景板图像的光线分布及平均灰度,通过模糊聚类分析,综合考虑输入值的全部信息建立了多类光源的模糊聚类神经网络,对光源进行优化设计。设计结果表明,最佳检测位置是异纤处于中心位置,在光源数量为10,两侧距离为3 mm,神经网络的收敛误差均达到预期值,异纤检出率达到94.79%,符合企业异纤检测实际生产的要求。

双线阵CCD相机的畸变校正和标定方法

在双线阵CCD的三维重建中,对线阵CCD相机的标定和镜头畸变校正是基础环节。提出了一种用于三维重建中的双线阵CCD标定及镜头畸变校正方法。根据左右相机间的单应性关系,以及线阵CCD的成像原理,将双目相机间的空间关系分解成姿态角与错切角的关系。通过靶图数据的拟合,对姿态角和镜头畸变进行校正,根据求出的错切角完成相机间的标定,实现对具有镜头畸变的双线阵CCD的标定。实验结果表明,标定和校正精度满足后续三维重建中图像匹配的需求。