Stabilization of Intensity- based Optical Fiber Pressure Sensor

A practical optical fiber differential pressure sensor is presented at first. Then the techniques of light source feedback, set up of reference channel, proportional measurement and other methods to improve the stability of the system as well as to reduce the interference with same nature are emphatically discussed. Finally, the experiment results of the developed instrument are given.

物距和光强变化对测量精度的影响研究及补偿

针对工件测量尺寸精度受到物距和光源强度影响的问题,开展了基于物距和光源强度反馈的测量精度补偿研究。提出一种基于系统像素当量标定值和光源强度像素数误差量串行耦合的综合补偿方法,首先根据物距变化动态调整系统像素当量标定值;然后通过不同光源强度下的标准件实测像素数,建立光源强度像素数误差量模型;最后对图像物理尺寸测量结果进行综合补偿实验。实验结果表明:综合补偿法能够有效提高尺寸测量的精度,使测量误差小于14μm。

橡胶林下不同光质对珠芽魔芋的影响

为探索出使橡胶林下珠芽魔芋增产的方法,尝试以珠芽魔芋为实验对象,通过在橡胶林下自然光的基础上添加不同比例的红蓝光组合,研究橡胶林下不同光质对珠芽魔芋耐强光性能和生长量的影响。结果表明,RB组的橡胶树冠层透光率最高,其次是R2B、全光谱、3RB、CK、2RB;通过补光后橡胶林下光强得到了83%左右的提升,使得大部分点位的光强达到60μmol/m^(2)·s以上。由实验数据可知,经过补光的魔芋在生长量、叶绿素含量、光响应曲线方面都显著高于未经过补光的魔芋,其中魔芋植株长势方面R2B的补光效果最佳,而产量方面3RB最佳。因此,通过对橡胶林下魔芋进行一定强度和比例的红蓝光补光,可以增加魔芋的耐强光性能;在林下光照强度很低时提供一定的光照,确保光强高于光补偿点使光合作用正向进行。

物光与参考光强度比对数字全息再现像质的影响

为了提高数字全息显微中的重建精度及速率,采用理论分析与实验验证相结合的方法,对数字全息显微中基于同态信号处理的广义线性重建算法进行了理论分析,比较了同一物场在不同物光与参考光强比条件下的实验结果。结果表明,随着参考光与物光光强比的不断增大,广义线性重建算法再现像质得到明显改善,但当这一比值增大到一定值时,再现像质量则逐渐下降。寻找合适的物光、参考光光强比,是利用数字全息广义线性重建算法实现高质量再现像的重要条件。

基于光照强度变化的毛竹扩张对杉木影响的探讨

为分析毛竹Phyllostachys pubescens蔓延对杉木Cunninghamia lanceolata的影响,采用手持照度计测定了毛竹纯林边缘3种林分类型内的光照强度,并测定了毛竹、杉木及其幼苗的光补偿点。结果表明:①3种林分内光照强度由高到低依次为毛竹林、针阔-毛竹混交林、针阔混交林,分别较空旷处下降了49.31%,55.91%和85.70%,说明毛竹的扩散,使毛竹纯林内光照强度大于毛竹-针阔叶混交林和针阔叶混交林;3种林分内光照强度(I)关系式为:I针阔=0.027 3I针阔-毛竹+0.032 0I毛竹+2.297 0。②在光补偿点方面,毛竹最高,杉木、杉木幼苗次之,分别为19.60,9.77和9.78μmol.m-2.s-1。在毛竹林扩散过程中,光照强度并没有降至杉木及其幼苗的光补偿点之下,其光合作用依然大于呼吸作用,可以持续补充有机物。然而,由于杉木幼苗的喜荫特性,光照强度的增强可能会使杉木更新受到影响。为全面地研究毛竹扩张导致杉木死亡的原因积累了经验。

大型光伏电站无功补偿装置经济运行研究

光伏电站无功补偿装置的型式一般为 SVG+FC 或全 SVG。针对北方大型光伏电站,依据站址光强辐射强度分布曲线,通过全寿命周期的经济及技术方面的对比,对无功补偿装置形式 SVG+FC 和全 SVG 两种型式进行比较。通过比较分析可知:对于所建北方 100 MW 光伏电站模型,由于夜间无辐照度所占时间比例较大,无功补偿宜采用 SVG+FC,其中 FC 容量选择为整个光伏电站无功补偿固定容量。从技术角度讲,由于 SVG 故障率略高,采用 SVG+FC 对光伏电站来说更为可靠。研究结果可供光伏电站设计相关同行及有关研究部门参考。

光纤传感器的神经网络光强补偿及非线性校正

为实现光纤位移传感器的光强补偿及非线性校正,确立并构造了两输入单输出的BP神经网络。讨论了基于L-M优化算法的BP网络的优点,说明了神经网络的权值修正方法及网络的具体训练步骤,阐明了用神经网络实现光纤位移传感器光强波动补偿及传感器非线性校正的原理。最后使用Matlab实现了神经网络,并将该网络应用于实际测量,结果表明该网络很好地实现了传感器的光强补偿及非线性校正。

短时阴影情况下光伏抗失配能力的超级电容补偿策略

光伏模组常受阴影影响处于失配运行状态,考虑到大部分阴影的持续时间较短,提出采用并联超级电容的策略进行补偿。在建立带并联电容的光伏模组等效电路的微分方程模型基础上,分析并联模组的工作特性和电压功率变化特性。从补偿方式和工作特性两方面,对比电容补偿方法和传统二极管补偿方法,结果显示在短时阴影情况下电容补偿方法可以更有效地改善光伏系统的输出特性,提高输出电压和稳定输出功率。探讨超级电容补偿在实际应用中所需要解决的关键问题,定义最佳工作区间和维持时间的概念,提出得到超级电容与维持时间的匹配关系的方法。

银木的光合与水分生理特性的研究

The paper studied the photosynthetic and water physiological characteristics of Cinnamomum septentrionale.The results indicated that the light saturation point of C.septentrionale was 1 301 μmol·m-2·s-1,and the light compensation point was only approximately 17 μmol·m-2·s-1.It had a quite low light compensation point and a higher saturation point.It belongs to a heliophytic tree species,but it also could tolerate shade,and was suitable to a multiple light condition.The utilization efficiency of water of C.septentrionale reached 3.476×10-3 g·g-1,more than those of Celtis sinensis,Ulmus gaussenii,Pteroceltis tatarinowii and Zelkova schneideriana and 1.88 times higher than that of Pterocarya stenoptera.The results suggested that the water utilization efficiency of C.septentrionale is high and has a similar drought-resistant ability with Ulmaceae plant.

基于光强调制原理的电流互感器设计方法

针对数字传输方式的电子式电流互感器存在的不足,提出了一种光强调制式电流互感器的设计方法。分析了光强调制法应用于一次转换器的关键技术,介绍了系统的设计原理及主要电路的设计方法;通过对光信号传输过程中电—光转换、光纤传输及光—电转换过程进行分析,提出了一种计算一次侧交流信号的新方法,并对系统的传输特性进行了详细分析;通过分析LED在温度变化时的发光特性,提出了应对温度变化的电流补偿方法。实验结果表明,文中方法可使电流互感器中的信号传输部分满足0.2级互感器的比差要求,可以用于电子式电流互感器的设计。

植物生长补光灯优化部署模型

人工补光可以有效提高温室作物产量与品质。针对温室补光光源空间部署不科学导致光照强度分布不均匀,不能满足作物实际需光量和资源配置不合理等问题,根据温室空间环境的影响以及光学原理计算,提出了基于温室补光灯光强场分布的圆形单光源补光灯与矩形多光源补光灯两类光源部署模型。这两类模型通过光学定律粗略计算,以补光灯辐射半中心光强边界为突破点,对补光灯的辐射重叠区域进行科学定位,使补光灯部署得到优化,从而实现温室光强按需均匀分布,避免补光光源部署冗余,减少能耗,促进了作物有效的生长。

一种用于电子式电流互感器的信号处理方法

提出了一种用于电子式电流互感器的信号处理方法。该方法在光强调制原理的基础上,通过将光强调制时的直流偏置信号作为参考信号,利用发光管及光电管的线性区,将高压侧模拟信号调制后的光信号直接传输至低压侧;可以根据参考信号的衰减计算交流信号的衰减,由此解决了使用模拟光信号进行测量时存在的精度较低的不足。可用于电子式电流互感器的设计以实现母线电流的测量。介绍原理及实现过程,并对系统设计的关键问题进行了分析。实验表明,该方法可用于测量及保护用电子式电流互感器的设计。

基于中值滤波和参考点的风洞压敏涂料试验图像处理技术

提出了一种结合图像中值滤波和试件参考点的风洞压敏涂料(PSP)试验图像数据处理方法。与通常用校准箱获取校准曲线进而得到PSP试验试件表面压力或压力系数(Cp)的方法不同,该方法通过空心中值滤波技术恢复PSP光强比图像中测压孔处的光强比数据,结合若干参考点处常规测压技术实测所得Cp值,获得Cp值和PSP图像光强比数据的关系曲线,进而得到整个试件表面的Cp值数据,该方法获得的数据结合了风洞试验诸多因素对试验结果的影响。利用MATLAB对PSP技术试验图像数据进行了处理,并将PSP方法获得的Cp值与常规测压方法获得的Cp值进行了比较,得到的结果显示,笔者采用的方法获得的Cp值与常规测压方法获得的Cp值吻合较好。该方法为PSP图像数据的处理提供了一种新的方法,具有较大的发展潜力和应用价值。

对全息照相实验的研究与改进

采用有良好散射性能的荧光塑料玩具为被拍摄对象,去掉了物光光路中的扩束镜,大大地提高了物光的光强;去掉了参考光中的扩束镜,利用平面镜毛面的漫反射,减弱参考光的光强,使调节物光和参考光光强比在1／2-1／5之间更加方便快捷。实践证明,这种改进提高了全息照相的质量,保证了全息照相实验的顺利进行,使得学生实验成功率大大提高,取得非常好的实验教学效果。

结合K均值聚类的暗通道去雾改进算法

针对暗通道先验去雾算法在处理单幅图像去雾时计算复杂度高且对于天空等高亮区域有局限性而易产生失真的问题,从暗通道模型出发,提出首先利用双暗通道拟合进行透射图估计,然后采用K均值聚类算法对有雾图像进行区域分类之后再针对天空区域估计出大气光强度的算法。该算法增强了图像的细节信息,并大大降低了计算复杂度,且提升了大气光强度估计值的准确性,有效抑制了高亮区域的失真。主观和客观评价表明,该算法能够取得比传统算法更好的去雾效果。

桔梗光合生理特性研究

目的研究桔梗光合生理特性,为桔梗栽培管理提供参考。方法利用Li-6400便携式光合作用系统测定桔梗光合作用光响应曲线(Pn-PAR)以及净光合速率日变化规律。结果桔梗饱和光强(SL)为1 493.25μmol.m-2.s-1,光补偿点(LCP)为44.91μmol.m-2.s-1;桔梗净光合速率(Pn)日变化呈双峰曲线,上下午各有一个高峰,午后有典型的"午休"现象。第1峰出现在上午11:00,净光合速率(Pn)为16.66μmol.m-2.s-1,第2峰出现在15:00,净光合速率(Pn)为10.63μmol.m-2.s-1。14:00时,净光合速率(Pn)为8.49μmol.m-2.s-1,是一天中的最低值;桔梗净光合速率(Pn)午后降低出现光合"午休"是由气孔限制因素和非气孔限制因素共同作用引起,而气孔非限制因素起主要作用。结论桔梗的光合特性表明为典型的阳生植物,对光照的适应性较强,在生产上宜选择光照条件好的地块,并加大种植密度,以提高桔梗的产量。

不同光照强度下园林景观设计图像优化研究

为了提升此类图像的整体柔和度与逼真效果,提出了不同光照强度下的园林景观设计图像优化方法。通过获取到的离散小波变换对不同光照强度下的园林景观设计图像实施门限去噪处理,保留图像内的关键信息;采用Sigmod函数对去噪后图像实施增强处理,提升图像质量,达到符合人眼视觉感受的目的;选用自适应非线性变换修正方法对增强后图像实施光照补偿处理,分别修正图像中的光照过暗、过亮及中间灰度区域,获得光度自然柔和的设计图像,实现对园林景观设计图像的优化。实例结果表明,该方法具有较好的去噪效果,去噪后图像的平均峰值信噪较高,图像更逼真;图像增强性能好,可明显提升图像的视觉感受与质量;整体优化效果显著,优化后图像光度自然柔和,层次感清晰,能够实现对不同光照强度下园林景观设计图像的有效优化。

面曝光3D打印机光强检测补偿系统研究与实现

针对面曝光3D打印设备投影仪光强分布不匀的问题,提出了一套完整的修正方案,通过在上位机软件中添加灰度掩膜的方式实施光强补偿。利用紫外光传感器、Arduino控制板、步进电机等搭建自动化数据采集设备;设计算法剔除测量误差,提升传感器测量精度至±10-5 W/cm2。本系统可根据传感器反馈逼近直接获取离散的补偿掩膜灰度数据,建立灰度分布数学模型并利用Qt setPixel函数完成掩膜绘制,在简化计算、提高校准效率方面效果显著。经仪器检测及实际打印验证,提出的投影仪光强检测及补偿方案能够有效消除数字投影仪光强分布误差,将所测投影仪光强极差由5×10-4 W/cm2缩小至5×10-5 W/cm2以下。对于文中选用的树脂材料,可在0.1mm成形精度等级降低投影仪光强不匀造成的负面影响。

可调谐激光二极管吸收光谱残余光强调制补偿技术研究

分析了可调谐激光二极管吸收光谱仪器中残余光强幅度调制对谐波探测和全数字化信号处理的影响;搭建了基于电压可调谐光强衰减器(MEMSVOA)的光强残余幅度调制的补偿实验系统平台;实验结果表明,本补偿装置可以把残余光强调制降低到补偿前的1/20,并将其带来的二次谐波线型畸变降低60%以上;初步证实了利用本方法消除二次谐波畸变并实现全数字化处理的可行性。

反射式离轴数字全息显微光强参数研究

为了探究光强参数对于反射式离轴数字全息显微再现像质量的影响,概述了数字全息显微技术的研究现状以及影响全息图再现像质量的因素,基于菲涅尔衍射积分,论述了离轴数字全息图的记录与再现像过程,分析了一定记录距离下物光和参考光光强比对于全息图再现像质量的影响。通过控制物光路以及参考光路中滤光片的滤光能力来实现不同的物参光强比,从而记录下标准分辨率板的反射式显微全息图并进行重构。其实验结果表明:在记录距离已知的情况下,物光和参考光的光强比对反射式显微全息图再现像质量有着显著影响。因此在保证其他实验条件不变的情况下,确定适当的物参光强比是提高全息图质量的关键。通过理论分析,确定了实验的记录距离,并对该记录距离下的频谱图进行分析,验证记录距离的正确性。在相同记录距离下进行不同物参光强比下的对比实验,确定了可以实现较好重构效果的物参光强比范围。实验结果亦为进一步研究基于反射式数字全息的三维重构提供了理论依据与技术条件。