基于MEMS的远程桥梁索力监测系统设计

桥梁拉索的索力值是衡量桥梁安全性能的重要指标。研制了基于MEMS的无线索力检测系统,介绍了基于振动频谱法测量索力的原理,给出了基于MEMS索力仪的整体设计方案,最后进行了精密振动台测试与工程现场拉索的测试实验。实验表明,研制的无线传感系统能够准确地进行索力值检测,并可以扩展为在线监测系统。为桥梁安全监测提供了一种高效的索力测试系统及方法。

模糊数学在设备故障诊断领域的应用及常用方法

介绍模糊数学在设备故障诊断领域的应用,指出模糊诊断方法可归结为模糊模式识别和模糊聚类两大类,其中模糊模式识别的方法有最大隶属原则方法、最小距离原则方法和择近原则方法等三种。本文指出了模糊模式识别和模糊聚类的不同点。

集体食堂全自动打饭系统设计

针对目前集体食堂中传统手工打饭方式存在的种种弊端,设计并研制出一套全自动打饭系统。设计由机械和电子两大部分组成,给出系统模型、硬件组成结构和软件设计思想,详细介绍关键电路模块的工作原理。测试结果表明,系统运行速度快,称重精度高、性能稳定、操作简单便捷,实现了膳食管理的规范化和智能化。

基于姿态矩阵判据的光学焦距在线快速标定

针对在轨运行的微小航天器发射过程的振动引起的结构变形和在轨太阳光照产生的结构热变形会使发射前对惯性恒星罗盘(Inertial Stellar Compass:ISC)标定的光学系统焦距偏离实际值,进而影响微小航天器的高精度姿态确定的问题,提出了一种基于姿态矩阵判据的ISC光学系统焦距在线快速标定方法。首先,分析了光学系统焦距与姿态矩阵的映射关系;然后,利用任一时刻由滤波生成的姿态矩阵,结合姿态矩阵单位正交特性的这一判据,采用迭代法实现了ISC光学系统焦距的在线快速标定。实验结果表明:该方法对ISC光学系统焦距的标定精度同星点质心提取的像素精度相当,大约为0.01个像素。该方法可在轨随时进行光学系统焦距的标定,标定速度快,且不需要采集大量姿态测量传感器的数据,标定效果良好。

基于正弦函数的高速采样插值方法

在虚拟仪器的技术基础上,提出了一种新的高精度反映被测信号的方法。这种方法利用高速数据采样技术对被测的正弦信号进行数据采集,然后利用采样数据对正弦函数的幅值和相位进行最小二乘法函数插值。由于最小二乘插值法不要求完全经过采样点数据,又具有连续性,所以能很好的滤除被测信号的突变点。仿真实验表明,在信噪比低于或略高于2%的条件下,当采样频率和被测信号频率比值为3倍时,就能高精度反映被测信号,并且精度高于直接利用三次样条插值的方法,又具有更高的光滑性。该算法简单、快速、具有一定的工程应用前景。

远程多通道温度高精度数据采集系统设计

根据远程网络应用环境下的温度测量需求,设计出一种基于以太网的远程多通道高精度温度数据采集系统。系统由下位机和远程主机构成,下位机硬件主要由温度传感器PT1000、仪用放大器INA128构成的调理电路、A/D转换器Max1300、32位微控器PIC32MX795以及物理网卡芯片构成,上位机为远程PC机。在恒流源的激励下,PT100电压的变化依赖温度的变化,经信号调理、16bitA/D转换后由PIC32MX795求解出高次方程的数值根即温度值,然后通过以太网发送给远程主机进行处理。系统充分利用PIC32MX795的计算性能,利用牛顿法直接寻找高次方程的数值根即为温度值,其测量精度优于0.1℃。系统长期工作稳定。

远程高精度温度数据采集系统设计

为了提高温度测量精度,设计了一种高精度温度数据采集系统。系统利用24bit A/D转换器ADS1255作为数据采集核心部件,Microchip出品的PIC32MX5作为核心计算部件以及物理网卡芯片构成。系统利用PIC32MX795的计算性能,通过牛顿法直接寻找高次方程的温度根,然后通过以太网发送给远程主机。与铂电阻温度计的对比实验结果表明本系统的测量精度优于0.01℃,且工作稳定。