红外探测器振动噪声自动采集系统设计

红外探测器应用时受环境影响或外力作用会产生机械振动,从而引起振动噪声。噪声电压干扰会极大地降低探测器的跟踪能力和探测距离。因此振动噪声引起广泛关注,它是评价探测器的重要参数,也是剔除不合格探测器的重要手段。随着国内与国际市场对红外探测器的需求日益增加,传统人工监测并记录的测试方法已不能满足目前的产能需求。研究了一款支持不同规格红外探测器的振动噪声自动采集系统,主要介绍了系统设计原理、系统组成、各模块功能等。该系统的成功应用有效解决了红外探测器振动噪声测试效率低、准确率低的问题。以一款多元探测器为例,测试效率提高3倍,准确率为100%。该系统实现了振动噪声测试自动采集、无人值守,节约了人力成本。

便携式材料拉伸试验机结构及其控制系统的设计与研究

材料拉伸试验机是检测和测试材料力学性能的重要设备。然而,传统设备体积大、重量大,难以在工程现场搬运和使用。为此,文章设计了一种便携式材料拉伸试验仪。在机械结构设计过程中,根据试验机的参数选定电机、减速器、丝杠等标准件,并根据标准件尺寸使用三维设计软件进行建模;在设计两个重要的非标准零件支撑杆、支撑板过程中,先根据经验进行主体设计,然后用有限元分析软件对其结构强度进行校核,确保非标准零件的结构强度可靠性。

阶梯教室等大空间智能照明节能控制系统设计

针对传统阶梯教室照明管理中的电能浪费现象,设计了基于LoRa无线网络和照度检测、热释电红外人员定位等多信息、多节点、分散式的阶梯教室无线智能照明控制系统。经系统测试,在满足照度指标的前提下,实现了阶梯教室照明的节能控制。

四波段红紫外火焰探测系统设计

针对当前烟感、温感,以及单一紫红外火焰探测器无法满足响应速度快、抗干扰能力强且具有良好环境适应性的需求,设计了一种红紫外复合型火焰探测系统。采用三波段热释电红外传感和紫外光电管复合探测技术,扩大了系统对火焰辐射光谱的探测范围,增强了系统的可靠性;设计针对该系统的红紫外探测算法,提高了系统的抗干扰能力和响应速度;采用红外遥控方式以调节系统的灵敏度,增强了系统的环境适应能力。实验表明,该探测系统可靠性高、误报率低,探测距离可达30m,响应时间小于3.68s。以期对喷漆车间、化石工厂、易燃品存储仓库等场所的消防应用具有重要意义。

基于STM32的物流搬运小车控制系统设计

针对现有的物流搬运小车设计复杂、耗能量大等问题,文中提出一种基于STM32的物流搬运小车控制系统。该系统采用STM32单片机作为主要控制模块,主要由红外传感器模块、红外光电循迹模块、蓝牙遥控通信模块、舵机驱动机械臂模块及电机驱动模块等组成,可以实现循迹、蓝牙遥控、搬运、避障等功能。使用TCRT5000实现红外光电循迹传感器模块,LM298芯片驱动小车行驶,HC-05和舵机分别实现无线通信蓝牙模块和搬运模块。测试结果表明,智能搬运小车系统设计简单、耗能低、操作方便,在物流搬运行业有良好的应用前景。

基于卷积神经网络的汇控柜智能降温装置的研制

汇控柜内温度过高可能导致柜内设备出现装置故障、绝缘损坏等问题。为实现对汇控柜内整体温度的精准把控和局部发热异常的快速消除,基于卷积神经网络研制了汇控柜智能降温装置,通过红外传感器扫描获得汇控柜内温度图像数据,控制芯片基于卷积神经网络模型分析定位发热位置,并控制散热模块对发热部位进行有效降温。现场试验结果表明,本装置可有效降低汇控内平均温度值和最高温度值,提高了智能设备的运行可靠性。

基于Arduino与Processing互动编程的特种仓库智能测控系统设计

基于Arduino与Processing互动编程方式进行特种仓库智能测控系统设计。该系统以Arduino为主控单元,利用各种传感器实时采集库区火情、烟雾、温度、湿度、有害气体浓度等关键参数;采用中位值平均滤波法对参数进行处理,并根据库内参数发出相应控制信号,作用于对应节点设备,实现自动控制。同时,保留人工干预措施,仓库管理人员可以根据库内环境参数做出相应的管控措施。所设计系统是集常规监测、自动控制、无人值班等功能于一体的智能化系统,对弹药、危险品、生化物品等高危物品的存储有一定的借鉴意义。

基于微机电系统红外光源的长光程气体检测

针对红外气体传感器对光源的要求,选用了一种宽波长、高调制频率、低功耗的小体积微机电系统(micro-electro-mechanic system,MEMS)红外光源作为辐射源,其各项性能均能很好的满足红外传感系统对于光源的要求。由于其面光源的朗伯辐射特性,整形之后的红外光数值孔径仍然很大,采用传统的长光程气室结构很难实现长光程从而提高系统的检测灵敏度。本文结合双波长单光路的差分检测方法,设计了一种基于积分球特性的吸收气室,有效地解决了MEMS红外光源在高灵敏度气体检测应用中难于实现长光程的问题;并运用光在传输过程中光通量守恒的原理,推导了此积分球吸收气室的等效光程,解决了积分球气室等效光程计算的难题;同时采用FPGA主控芯片对MEMS红外光源进行高频调制并处理探测器的输出信号,使得外围电路的设计更加简单、灵活。设计中,使用直径为5 cm的积分球吸收气室便可实现166.7 cm的等效光程,研究结果显示系统可测得的最小甲烷浓度达0.001×10^(-6),极大地提高了红外检测系统的灵敏度。

落叶清扫机器人的研制

针对吸尘式清扫机器人耗能大的问题,设计了一种新型结构的落叶清扫机器人,介绍了机器人的结构设计及控制电路设计。该机器人的两个行走车轮分别由一个直流电机驱动,行走车轮与一个清扫毛刷通过链传动连接,实现了在街道上或花园里行走的同时进行清扫,并将落叶收集于一个容器内。在机器人上还安装了红外传感器,实现了机器人主动避障。测试结果证明,该机器人具有能耗低、可靠性好、操作方便等优点。

热释电红外传感器在无线遥控报警系统中的应用

热释电红外探测无线遥控报警系统由热释电红外探测模块、无线电收/发射模块、数字编/译码集成电路和语音录放模块组成。当人体进入监视区时,红外传感器首先将接收到的红外辐射能转换成电能信号,再经内部电路放大处理,输出控制信号启动发射系统工作,经编码脉冲调制后,由发射模块向空间辐射无线电遥控编码信号;接收机收到信号后,便进行解调、放大、整形,从解码器输出编码脉冲,然后触发语音录放系统,播放事先录制好的警示语,提醒值班人员。该系统主要采用了RDP-18热释电红外探测模块,具有从信号接收至控制输出的全部功能。整体装置为模块化结构,具有频率稳定、工作可靠、免调试等特点,遥控距离1000m,可适用于多种场合的需要。

基于红外传感器的智能寻迹赛车的设计与实现

介绍了一种基于红外传感器进行路径识别的智能寻迹赛车的设计与实现方案。赛车系统采用红外传感器检测赛道白线,通过舵机控制赛车转向,直流电机调节车速,使赛车能够实现快速稳定的寻迹行驶。详细阐述了系统中电源管理、路径识别、电机驱动、车速检测等重要环节的实现方法,并通过赛车运动模型的建立与分析,对赛车的方向控制和速度控制提出了较为理想的解决方案。

基于红外热释电传感器的计数装置的设计

该计数装置以热释电红外传感器作为检测元件,以51单片机作为控制核心,进行检测和判断人体运动方向和人数统计。该计数装置结构简单,性能可靠,成本低廉,能应用在各种会场人数统计、学校教室学生人数统计、车辆乘客统计等,具有较好的应用前景。从工作原理、硬件电路、程序设计和安装调试等方面进行阐述。

基于热释电红外传感器的车流检测装置

介绍了一种车流检测装置的硬件、软件设计和实现过程。该装置采用热释电红外传感器检测是否有车辆通过,由单片机对传感器信号进行计数;单片机同时控制CAN总线控制器进行数据传输。多个车流检测装置组成CAN总线通信系统可实现多车道、多路口的车流统计和监控。实际运行表明该装置安装方便、工作准确、可靠性高。

一种热释电红外传感器控制芯片的设计

阐述了一种采用0.6μm CMOS工艺的热释电红外传感器控制芯片的设计。该芯片在[4.0 V,6.0V]电源范围内稳定工作,具有较高的电源电压抑制比和较低的温漂,并且作了抗噪声和抗交流电源干扰处理。这种控制芯片用于接收、放大、处理、控制热释电红外传感器信号,应用前景广阔。

烟叶采收机仿垄行走控制系统设计与试验

为实现烟叶采收机的无人驾驶,设计了一种烟叶采收机仿垄行走控制系统,该系统采用光电测距传感器检测左右两侧车轮到烟垄的距离。该文分析一阶滞后低通滤波的灵敏度、平滑度以及相位滞,同时修正滤波的控制参数,以期达到较好的拟合效果,从而精确剔除杂草、土块等无效的尖锐信号,最后根据优化处理后的数据调整动力系统的电机转速,实现烟叶采收机仿垄行走。一阶滞后低通滤波经动态修正后无论从灵敏度还是平滑度看,效果均较好,相位滞后也得到明显修正。田间试验表明,滤波后的数据标准差为3.8,能够得到较为准确的垄形信息;跑偏角度低于30°时,角度修正较好,成功率为95%,侧移修正成功率为89%;跑偏角度低于20°时,成功率为100%,侧移修正成功率为98.3%。该行走控制系统可准确控制烟叶采收机仿垄行走,为无人烟叶采收机行进控制方法的深入研究提供了参考。

室内大面积照明的节能控制研究

根据室内的光照度(采用光频转换器测得)和人数(用特殊计数电路实现)对灯具进行自动控制,实现"按需亮灯"来达到节能目的。文中阐述了室内大面积照明节能控制装置的工作原理和设计方案,包括硬件电路和软件编程等。测试结果表明,研制的节能控制装置在室内大面积照明节能方面具有很好的发展前景,并能取得明显的经济效益。

基于单片机的教室照明智能控制系统设计

针对教室照明管理中电能浪费的现象,设计了教室照明控制系统。该系统以STC89C51RC单片机作为控制装置的主要部件,采用热释电红外人体传感器检测人体存在信号,采用光敏电阻完成检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,进行电路设计,通过对人体存在信号和环境光信号的识别和判断,完成对教室照明回路的智能控制。采用了照明控制系统后,可以根据不同场合、不同的人流量,进行时间段、工作模式的细分,把不必要的照明关掉,在需要时自动开启。该系统具有体积小,控制方便,可靠性高,可用性强,性价比合理等优点,很大程度上达到节能目的。

基于热释电红外传感器的教学案例设计

鉴于传感器教学的概念化、理论化和知识与实际应用的脱离,基于热释电红外传感器,结合学生相关课程知识,设计一款智能门控系统。并将其以实训教学案例的方式融入传感器及相关课程教学中,让学生在应用与动手实训中掌握相关理论,并提升相关技能。采用形象生动的方式,完成了知识与应用的结合。经过教学实践,学生在相关知识的掌握、知识的综合运用、对问题的分析能力等方面都有很大提升。

基于物联网技术的校园智能照明控制系统研究

针对学校传统照明控制系统的不足和电能浪费现象,设计并实现一套基于物联网技术的智能照明控制系统。该系统以红外热释电式传感器、光敏电阻为感知层,实现对室内人数情况和外界环境光强度等信息进行监测,获得的有效监测信息将送至STC12C5410AD单片机构成的下位机控制电路,实现室内照明灯的自动分组控制;同时由蓝牙模块构成的网络层把室内情况传送到作为应用层的PC上位机软件平台,实现远程监控。系统测试及初步应用表明:该系统使用灵活、管理方便、性价比高,能有效节约电能,具有较大应用价值和市场前景。

基于单片机实现智能照明控制系统的设计

针对公共场所用电浪费现象,以AT89C52为核心,提出一种用热释电红外传感器和光照检测相结合的智能照明控制系统。通过对光线的强弱和室内是否有人的判断自动实现开关灯,达到节能的目的。经实验证明,该方案可行,具有一定的应用价值。