雙旋延遲器結(jié)構(gòu)的偏振BRDF測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

從瓊斯矩陣?yán)碚摮霭l(fā),利用偏振鏡、分束器和鎖相放大器以及微處理器,搭建了測(cè)試系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理。利用閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)和高精度步進(jìn)馬達(dá),對(duì)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行了反饋控制,利用si光電探測(cè)器,使用范圍覆蓋近紫外到近紅外,創(chuàng)建的測(cè)量系統(tǒng)具有測(cè)量精度高,重復(fù)性好,自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)對(duì)菲涅耳菱體型相位延遲器件的測(cè)試,測(cè)量誤差小于0.3%。該系統(tǒng)也可以用來(lái)測(cè)量其他類型器件的相位延遲,在偏光測(cè)試領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

通過(guò)對(duì)菱體型延遲器件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠改善其消色差性。根據(jù)光在介質(zhì)表面全反射時(shí)發(fā)生相變這一原理,分析了一個(gè)具有3個(gè)全內(nèi)反射面的菱體型延遲器件,得出了相位延遲δ與全內(nèi)反射角θ和相位延遲δ與介質(zhì)折射率n的關(guān)系。通過(guò)對(duì)δ與θ和δ與n的關(guān)系分析,顯示了擴(kuò)大材料選擇范圍的可行性。結(jié)果表明,較大的全內(nèi)反射角的選擇有利于改善延遲器件的消色差性。

為了提高ad-2型λ/4延遲器的消色差性能,通過(guò)分析相位延遲δ與全內(nèi)反射角θ的關(guān)系,得出了對(duì)應(yīng)于同一折射率n0一般有兩個(gè)全內(nèi)反射角。分別按兩個(gè)全內(nèi)反射角對(duì)器件進(jìn)行設(shè)計(jì),得出了較大的全內(nèi)反射角的選擇有利于改善延遲器的消色差性能。

銅蒸氣激光反射鏡在非正入射的時(shí)候,兩個(gè)不同的偏振態(tài)之間會(huì)產(chǎn)生不同的相移。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),在490～530nm之間p、s波獲得了90°的相移,同時(shí)也使反射率在99998%以上。ag層的厚度對(duì)于相移不敏感,并且當(dāng)其厚度大于一定值的時(shí)候,對(duì)反射率沒(méi)有影響。根據(jù)誤差分析,制備薄膜時(shí)其沉積速率精度控制在±1%以下,在光譜范圍內(nèi)能達(dá)到±1528°的相移誤差,相移均在504nm處附近存在有一個(gè)收斂值。折射率的變化控制在±1%以下,在光譜范圍內(nèi)能達(dá)到±1277°的相移誤差。最外一層厚度變化±1%,其相移變化達(dá)到±55°,2～5層和9～16層對(duì)相移的影響也在0.5°之上,其余各層對(duì)相移影響非常的小。使用時(shí)的入射角控制在±1°時(shí),在光譜范圍內(nèi)能達(dá)到±2.86°的相移誤差。在530nm附近的波段對(duì)入射角不敏感。

金屬增強(qiáng)型反射鏡在入射光非正入射的時(shí)候,兩個(gè)不同的偏振態(tài)之間會(huì)產(chǎn)生不同的相移。利用最優(yōu)技術(shù)設(shè)計(jì)了一種相位延遲器,其工作波長(zhǎng)在640-670nm之間,入射角在40-50°范圍內(nèi)時(shí),反射率>99%且相移為90°±20°。波長(zhǎng)在670nm附近時(shí)相移對(duì)入射角不敏感。膜層厚度誤差對(duì)相移影響最大。

采用數(shù)字方法和模擬方法,設(shè)計(jì)一種大動(dòng)態(tài)范圍、高分辨率的脈沖延遲器,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化的脈沖延遲控制。該系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于某型雷達(dá)回波模擬器中,也適合于其它需要對(duì)輸入脈沖延遲的場(chǎng)合,具有廣泛的實(shí)用性和適用性。

為準(zhǔn)確獲取堆料機(jī)行走位置、旋轉(zhuǎn)和俯仰角度信息,采用fm451功能模板讀取絕對(duì)值編碼器和增量型編碼器數(shù)字信號(hào),解決了s7-400不能同時(shí)讀取以上兩種編碼器信號(hào)的問(wèn)題。介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì),系統(tǒng)配置及程序編輯。系統(tǒng)投入使用后,數(shù)據(jù)信號(hào)準(zhǔn)確,為堆料機(jī)持續(xù)正常作業(yè)提供了保證。

　針對(duì)高速光脈沖測(cè)量系統(tǒng)提出了一種用于高速模擬脈沖信號(hào)復(fù)制的光纖光脈沖分路延遲器結(jié)構(gòu)。與其他結(jié)構(gòu)的光纖光脈沖分路延遲器相比,該結(jié)構(gòu)具有損耗低、輸出周期脈沖系列等幅性好的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),對(duì)該結(jié)構(gòu)輸出的脈沖功率及其影響因素進(jìn)行了理論分析。仿真及優(yōu)化分析表明,通過(guò)合理選擇各2×2耦合器的均勻性并適當(dāng)安排它們之間的連接順序,可以增大最小輸出脈沖的幅度及減小由于各耦合器的均勻性不為零而引起的輸出脈沖幅度系數(shù)不等的程度,從而使該結(jié)構(gòu)輸出脈沖的參數(shù)得到優(yōu)化。

霍爾式傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

土壤濕度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

反射式光學(xué)相位延遲器件在光學(xué)工程中有著廣泛的應(yīng)用,本文從全反射和單層介質(zhì)膜理論出發(fā),研究了光學(xué)相位延遲隨光線入射角和單層膜厚度的變化,可以看到通過(guò)適當(dāng)?shù)膮?shù)組合,幾乎可以設(shè)計(jì)出各種實(shí)際需要的光學(xué)相位延遲器件,而且更為重要的是,這種相位延遲器件在實(shí)現(xiàn)其相位延遲時(shí)沒(méi)有光能量損失,這在實(shí)際應(yīng)用中非常有用和重要。

設(shè)計(jì)了一種基于ssi的磁致伸縮位移傳感器測(cè)量系統(tǒng),重點(diǎn)介紹了測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和ssi接口時(shí)序。采用ssi接口作為磁致伸縮位移傳感器的輸出方式,通過(guò)fpga綜合管理和時(shí)序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多路ssi信號(hào)的測(cè)量,并可以通過(guò)pci總線傳輸接口實(shí)現(xiàn)fpga與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信。測(cè)試結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)方案穩(wěn)定、可靠,滿足測(cè)量系統(tǒng)性能指標(biāo)要求。

為了提高90°轉(zhuǎn)向相位延遲器件對(duì)入射角的不敏感度,采用合適的光學(xué)材料和器件全內(nèi)反射角,設(shè)計(jì)了一種對(duì)入射角不敏感的90°轉(zhuǎn)向相位延遲器件。該器件的兩個(gè)全反射角變化相反,當(dāng)入射光的入射角變化不大時(shí),由兩個(gè)內(nèi)反射角引起的相位延遲的變化可以互相補(bǔ)償。從而克服了延遲量對(duì)入射角的靈敏性,并實(shí)現(xiàn)了90°轉(zhuǎn)向。結(jié)果表明,入射角在±3°之間變化時(shí),相位延遲偏差僅為0.08,°延遲量的穩(wěn)定性很好。

介紹，分析離子膜燒堿ⅱ效蒸發(fā)器液位測(cè)量的正確方法。

提出了一種縱向換能器與ⅳ型彎張換能器相結(jié)合的復(fù)合型換能器,推導(dǎo)了換能器的等效電路,根據(jù)等效電路分析了縱向換能器和彎張換能器之間的耦合作用;應(yīng)用有限元方法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,使換能器能夠發(fā)射較高頻率聲波的同時(shí)兼顧低頻發(fā)射。研制了寬帶復(fù)合型換能器實(shí)驗(yàn)樣機(jī),對(duì)在聲管中所建立的駐波聲場(chǎng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并成功利用該脈沖聲管系統(tǒng)進(jìn)行了聲學(xué)材料樣品的吸聲系數(shù)測(cè)試。通過(guò)測(cè)試,該換能器可以滿足寬頻帶聲學(xué)材料測(cè)試要求,適用的頻率范圍為1.4khz～23khz。

基于海上溢油回收的特殊環(huán)境,該文設(shè)計(jì)了一種基于at89s51單片機(jī)的海上液位測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用分段電容檢測(cè)的原理,以實(shí)現(xiàn)油水雙液位的檢測(cè)。合理搭建了微小電容測(cè)量的硬件電路并對(duì)單片機(jī)控制進(jìn)行了軟件編程。實(shí)驗(yàn)證明,該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確無(wú)誤地應(yīng)用于海上油位的測(cè)量。

中能望遠(yuǎn)鏡是硬x射線望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星三大載荷之一，其探測(cè)器采用的是大面積si—pin探測(cè)器陣列。探測(cè)器的漏電流是影響x射線譜儀能量分辨率的一個(gè)關(guān)鍵因素。中能望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目組在研發(fā)si—pin探測(cè)器的常溫篩選環(huán)節(jié)中，將探測(cè)器漏電流作為一項(xiàng)重要考核指標(biāo)。為了對(duì)探測(cè)器漏電流實(shí)現(xiàn)高精度、快速的測(cè)量，研制了多通道si—pin探測(cè)器漏電流測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量結(jié)果表明，使用該系統(tǒng)得到的漏電流結(jié)果精度較高，可直接應(yīng)用到項(xiàng)目研制中去。

利用三端式磁通門傳感器測(cè)量微弱低頻弱磁信號(hào)原理,設(shè)計(jì)了磁通門測(cè)磁系統(tǒng)用于測(cè)量不同質(zhì)量的磁性材料。該系統(tǒng)可以直接測(cè)量一定質(zhì)量的磁納米粒子感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度并將其轉(zhuǎn)化為直流值電壓,然后讓電壓值與質(zhì)量建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。在分析三端式磁通門傳感器的工作原理的基礎(chǔ)上,基于二次諧波法,設(shè)計(jì)了包含差分放大、選頻放大、帶通濾波、相敏檢波和低通濾波的測(cè)量電路,然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了差分式雙探頭磁通門傳感器弱磁測(cè)量系統(tǒng),最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和數(shù)據(jù)采集與分析,證明利用此種原理設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)可以檢測(cè)不同質(zhì)量的磁性材料。

作為對(duì)井下工程參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控的主要途徑,施工人員可以通過(guò)參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)井下的壓力、溫度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的掌控,并且在此基礎(chǔ)上對(duì)施工狀況進(jìn)行分析,本文以井下工程參數(shù)測(cè)量的現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn),運(yùn)用理論與實(shí)際相結(jié)合的方式,對(duì)井下工程的參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)、科學(xué)的研究,供有關(guān)人員參考.

鋁板厚度在線測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械和gps方法測(cè)量高度時(shí)存在的不足,采用新型氣壓傳感器測(cè)量高度的方法,構(gòu)建了基于微機(jī)電系統(tǒng)(mems)數(shù)字氣壓傳感器的高度測(cè)量系統(tǒng)。首先,介紹了新型數(shù)字氣壓傳感器bmp180的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn);其次,以高性能avr單片機(jī)為控制平臺(tái),設(shè)計(jì)了數(shù)字氣壓和溫度信號(hào)讀取設(shè)備、有機(jī)發(fā)光二級(jí)管(oled)顯示屏和其他外圍電路的硬件系統(tǒng);然后,根據(jù)氣壓與高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,開(kāi)發(fā)了溫度和氣壓信號(hào)采樣、溫度和氣壓補(bǔ)償、高度推算以及結(jié)果顯示的軟件系統(tǒng);最后,采用加權(quán)遞推平均濾波算法對(duì)高度測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,減小了噪聲和干擾,提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的有效性,對(duì)高層建筑的不同樓層高度進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地測(cè)量樓層相對(duì)高度,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.32m,平均誤差為0.03m。由此可見(jiàn),采用加權(quán)遞推平均濾波的新型氣壓高度測(cè)量方法,為低空高度測(cè)量提供了一種非常實(shí)用便攜的解決方案,也為空間垂直位移測(cè)量尤其是三維空間的準(zhǔn)確導(dǎo)航和定位提供了重要參考。

化工、石油工程中,廣泛地采用法蘭差壓變送器做傳感器,進(jìn)行壓力容器的液位測(cè)量。液位測(cè)量及控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn),關(guān)系到儀表系統(tǒng)的檢測(cè)精度與可靠性。本文介紹我司工程中,法蘭差壓變送器液位測(cè)量系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的幾種調(diào)試方法。