1 中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
2 中北大学电子测试技术重点实验室, 山西 太原 030051
3 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
基于传统光干涉甲烷检测仪,可以根据干涉条纹的位移量判断甲烷气体的浓度是否存在危险,而快速、准确地提取干涉条纹的中心线便可降低测量误差提高准确度。在考虑到光源、检测环境等因素的基础上,通过现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)对图像进行预处理。首先对图像进行灰度化转换,并选用中值滤波对其进行降噪处理,然后进行二值化处理,最后选用骨架细化法提取条纹中心线。实验结果表明,该方法可有效实现对矿井中甲烷浓度检测精确度的提升,满足其实时性和准确性的要求。
灰度化 中值滤波 二值化 骨架细化法 现场可编程门阵列 gray-scale median-filter binarization skeleton refinement method field-programmable gate array
1 中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
2 中北大学电子测试技术重点实验室, 山西 太原 030051
3 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
为了更好地解决电机转速测量及转向识别的问题,利用光耦计数器和Arduino控制器,在电机上安装码盘,通过测量码盘黑线的遮光次数来判定电机的转速,并利用双光耦原理来判断电机的正反转,最终将结果显示在LCD12864显示屏上。实验结果表明该系统结构能简单地判断电机的正反转,尤其是在提高测速稳定性与可靠性、降低测速成本等方面具有参考价值及应用前景。
光耦 码盘 电机测速 Arduino 控制器 液晶显示屏 optocoupler code disc motor speed measurement Arduino controller LCD screen
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2 中北大学电子测试技术重点实验室, 山西 太原 030051
3 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
介绍了位置敏感传感器（Position Sensitive Detector,PSD）的基本原理及特性,设计了一种基于一维PSD探测器的位移测量系统。针对PSD只与光的能量重心有关、光敏面无死区、可连续测量光斑位置的应用特点,设计了PSD后续的信号处理电路及上位机显示系统。单片机（MCU）通过ADS7825UB采集PSD输出的位置信息,经过处理后由USB接口传给上位机,上位机控制面板可控制数据采集,并进行位移值显示,从而完成对位移的测量。实验结果表明,测量分辨率可达0.1 μm,测量误差在±6 μm内,可在位移测量领域推广使用。
位置敏感传感器 单片机 数据采集 位移测量 上位机 position sensitive detector microcontrollers data collection displacement measurement host computer
中北大学 信息与通信工程学院, 太原 030051
以单束正交线偏振光为光源, 利用角向偏振显示器, 采用CCD摄像机进行图像采集, 利用Matlab软件进行图像处理, 设计了一种由He-Ne激光器、角向偏振显示器组成的偏振光偏振方向显示系统, 并研究了其角度特性.实验结果表明：系统在起偏器的起偏角分别为0°、90°、180°、270°、360°时, 角向偏振显示器偏振显示角度的测量准确度分别为0.480°、0.168°、0.528°、0.421°、0.340°, 测量精确度分别为0.208°、0.576°、0.660°、0.603°、0.466°, 测量数据拟合曲线的线性相关系数为0.999.结合1/4波片, 检偏器和分光比为50:50的分束器, 构建了椭圆偏振光测量系统, 完成了椭圆偏振光测量实验, 椭圆率为0.198.
物理光学 椭圆偏振光 偏振测量 显示功能 图像处理 CCD 摄像机 偏振器 角向偏振显示器 1/4波片 Physical optics Elliptically polarized beam Polarization measurements Display capabilities Image processing CCD cameras Polarizers Azimuthally polarization axis finder Quarter-wave plate
