韩敬伟[1]2007年在《智能测量仪器平台体系结构研究》文中进行了进一步梳理长期以来,我国智能测试仪器一直依赖国外进口或仿制跟踪,难以形成具有自己特色的产品,难以形成平台化、工程化和系列化。基于这一出发点,本文通过综合研究国外不同厂家、不同门类和不同型号的测量仪器的设计思想和发展趋势,总结归纳了智能测量仪器的基本组成和体系架构。在此基础上,论文结合智能测量仪器的特点、我国国情,遵循“通用化、模块化和组合化”的原则,提出了一种具有较强实时性、通用性和可扩展性的四处理器架构的智能测量仪器平台,并进一步阐述了这种架构的设计思想、设计方法和关键技术。最后,结合微波矢量网络分析仪的研制,论文详细阐述了这种体系架构在智能测量仪器中的应用,验证了其合理性和可行性。希望本文能够指导智能测量仪器的研发,缩短开发周期,缩小与国外的技术差距,提高我国企业自主创新和开发能力,从而更好地推动测量仪器产业的发展。
吴世雄[2]2005年在《逆向工程中多传感器集成的智能化测量研究》文中研究表明逆向工程在创新产品设计中起到日益重要的作用,如何有效而精确地获取复杂实体的叁维数据是目前急需解决的问题。单一传感器逐渐难以满足复杂测量要求,而多传感器测量成为发展趋势。 本文提出多传感器集成智能化测量理论。多传感器测量系统集成视觉传感器、激光测头、接触式测头和数控装备。该集成测量系统能够利用多传感器的优势,达到快速智能化测量复杂实体的目标。论文主要包括以下内容:1.研究CCD视觉传感器、接触式测头及激光非接触式测头的基本测量原理和测 量方法。对于CCD视觉测量,采用一个CCD传感器实现立体视觉曲面测量; 对于接触式测量,分析基于叁角细分曲面测量方法,提出基于矩形细分的未 知自由曲面自适应测量规划;对于激光非接触式测量,提出基于采样策略的 实体边界测量,以及基于变曲率的未知自由曲面自适应测量规划。2.研究了去毛刺、滤波、数据压缩等数据预处理方法,提出新的区域增长算法, 构建散乱点云的优化叁角面片模型。首先提出简单的去毛刺处理方法及光顺 处理准则,并进行中值滤波处理仿真研究。为了避免数据量过大的弊病,提 出基于剖分小立方体的数据压缩方法。为了恢复散乱数据点之间的拓扑关系, 提出新的区域增长方法构建叁角面片模型。在叁角面片集合的区域增长过程 中,提出“最小边角积”法则搜索合适邻接点以形成新叁角面片。3.提出散乱点云的特征智能识别理论,主要包括叁步:恢复散乱点云的微分几 何属性、点云分割及特征识别,其中恢复点云微分几何属性是边界分割和特 征识别的基础。提出改进的Taubin方法,恢复散乱噪声数据的主曲率和 Darboux框架。利用边界点的微分几何特征,提出散乱点云自动分割方法, 有效提取噪声点云的D~0、D~1和D~2边界带。对分割后的点云区域建立曲率直 方图,达到快速有效确定点云曲面特征的目的。4.建立点云特征指导下的多传感器智能测量方法。点云特征分为曲面特征和边 界特征。利用点云特征规划测量的方法为:对于二次曲面点云进行采样处理, 对于自由曲面点云进行切片处理、截面线步长计算,最后进行Zigzag路径规 划以得到优化的测量路径。实体边界对于测量具有重要作用,提出边界特征 指导下的曲面及孔洞测量方法。利用规划好的测量路径,可指导高精度测头 快速智能化测量。5.研究了多传感器测量信息融合技术。首先整合多传感器多视觉测量数据,整 合后的数据进行曲面拟合及精度评测,达到精度要求的数据用来恢复曲面特 征。对二次曲面采用类型指定的最小二乘法拟合曲面,对自由曲面进行非均
李树彪, 韩敬伟[3]2013年在《基于多任务的智能测量仪器嵌入式软件设计》文中研究说明随着科学技术的不断进步,作为信息获取重要工具的智能测量仪器应用日益广泛,一方面作为通用仪器,在科学研究和生产制造中发挥着巨大作用;另一方面作为高端仪器,在武器装备的快速发展中扮演着越来越重要的角色。智能测量仪器的核心在软件,本文在综合分析和归纳智能测量仪器的功能组成、特点和应用需求以及软件体系的基础上,提出了一种基于多任务的智能测量仪器嵌入式软件平台的设计思想、设计方法和注意事项,并结合某型号矢量网络分析仪的设计,验证了这一设计思路的合理性和可行性。
邱耀先[4]1998年在《智能测量系统中测量结果的自动计量支持》文中研究说明系统地探讨了智能测量系统中计量保证的一些紧迫问题，即表述（选择、评估、检定和报告）计量特性；最终测量结果不确定度的自动在线评定（称为测量结果的自动计量支持MAS）；自动计量支持手段的校准测试以及集成测量软件环境的具体实现方法。也提出了智能测量系统的实际定义，并给出其通用功能模块结构。
王书娟[5]2009年在《基于labVIEW的湿度传感器自动测试系统的研究与开发》文中研究指明本论文主要研究了基于LabVIEW的湿度传感器自动测试系统。首先讨论了当前已有湿度传感器测试系统的特点和所存在的问题,提出在湿度传感器测试系统中引入虚拟仪器的必要性。介绍了虚拟仪器的概念、软硬件体系机构、性能特点,提出一套基于LabVIEW软件开发平台的湿度传感器虚拟仪器构建方案。以上海仪器仪表研究所生产的ZL5型智能LCR测量仪为硬件基础,采用Agilent公司生产的82350A GPIB接口卡和GPIB电缆将仪器和PC机连接起来,在LabVIEW开发平台下,编制了功能强大的通信、测试与处理软件,组成了一套湿度传感器的自动测试系统。该系统可以对湿敏元件的响应恢复特性、湿敏特性、频率特性、复阻抗特性和电容特性等进行实时测量,极大的提高了实验效率,减少了实验误差。
井涛, 郭永瑞[6]2006年在《一种实用的SCPI语法分析设计方法》文中认为语法分析模块作为智能测量仪器程控功能的核心,起着将总线上接收到的信息进行分析、过滤和转换成仪器内部可识别代码的作用,在智能仪器软件设计中具有重要地位。模块的性能直接影响测量仪器程控软件的稳定性、可靠性、可扩展性,以及程控执行效率。针对SCPI命令格式,介绍一种采用树结构构建数据结构并实现快速、高效语法分析的通用设计方法,以提高通用性、灵活性和可移植性。利用该方法设计的模块已经在多种智能仪器上得到应用,验证了方法的可行性。
汪玉成[7]2004年在《通用智能测量模块的设计》文中研究指明本文介绍并讨论了通用智能化测试模块的原理和方案。硬件系统主要由多通道模拟开关﹑信号调理电路﹑A/D转换器﹑高速数据存储电路﹑时钟发生电路﹑地址计数器﹑触发电路﹑RS-232通信接口﹑单片机等组成。本模块作为一个通用测试节点,可以通过网络接口转换模块连接以太网;也可以与PC机组成测试系统,并采用上位机─下位机的主从工作模式。在与PC机组成系统时,上下位机间通过串口进行通信,PC机端采用基于NI公司的LabWindows/CVI环境进行软件编写,创建虚拟仪器界面。
彭庆畅[8]2016年在《二端器件智能测量适配器的研究与开发》文中提出以虚拟测量技术为主要测量方式的第叁代电子测量技术,依靠其自身诸多的优势,受到了测量领域的普遍关注。本设计以虚拟化测量为设计思路,研究开发了一种通用化、多参数测量的二端器件前端检测适配器,满足了元器件测量工作低成本、高精度、多参数的要求。针对目前已有的多种二端元器件电性参数的测量方法进行了分析和研究,结合各种方法的优缺点,提出了一种基于高速AD采样技术的二端元器件测量方法,并根据测量原理设计了适配器的通用化测量模型。依据测量模型,分别在适配器硬件和软件的设计两个方面进行了详细论述。硬件设计部分采用了模块化思想,使用Quartus II软件在FPGA上进行了适配器主要功能模块的设计和验证,主要包括信号源模块和AD控制模块。其中信号源模块实现的原理是DDS,主要有两个信号源:一个是激励源,用于产生激励信号,它可根据不同测量对象而产生不同类型和不同频率激励信号;另一个是采样时钟源,用于产生与待测信号同频率的同步采样时钟信号。在AD控制模块中,根据测量原理需求,提出了采样时钟频率可控的数据采集方法,设计了能产生可编程控制采样时钟的AD控制模块,保证了信号的整周期采样。完成硬件描述后,最终使用SOPC Builder将这两个模块封装成Nios II系统自定义组件,添加到适配器SOPC中。另外还利用SOPC Bulider添加了Nios II处理器以及由Altera公司提供的通用型Nios II系统外设模块,建立了适配器的SOPC。为了达到适配器中的各个模块的工作需求,还设计了系统外围电路,主要包括激励信号的低通滤波电路、采样信号的光电隔离电路和采样时钟信号的调理电路等。软件设计部分,在Nios II IDE中采用C语言进行了系统应用程序的设计和开发,解决了适配器测量系统指令、测量参数的接收和测量数据传输的关键性问题。通过验证,该适配器针对不同的测量对象,能产生不同的高精度稳定的激励源,并能对待测信号进行整周期的采样,保证了测量工作的可行性,是对虚拟化测量仪器硬件系统和第叁代元器件检测方法一次有益的探索,具有一定的使用价值和推广价值。
向玉娟[9]2007年在《污水处理用多参数智能测量仪的研究》文中提出污水资源再生作为一项新兴技术，可以实现生活污水的生态化、无害化处理，在国内外受到越来越多的重视。本课题针对污水处理厂的参数检测需求，选用SAMSUNG公司基于ARM9核的S3C2410X芯片作为CPU，扩展了CAN控制器、以太网芯片、液晶屏、键盘等外围设备，研制了一个可同时对叁个水质监测参数进行检测的多参数智能测量仪。测量的参数指标主要包括：氧化还原电位，溶解氧、氨氮总量。氧化还原电位采用去极化法测量；溶解氧采用Clark溶氧电极进行测量；氨氮总量采用氨气敏电极测量方式。为提高测量精度和可靠性，测量仪在硬件方面设计了二阶低通有源滤波电路，滤除信号中携带的高频尖波。在软件方面，采用了中位值平均滤波法解决测量过程中存在的电磁干扰等问题；采用了Kalman滤波算法消除氨气敏电极测量时的测量噪声。由于不同污水处理厂的工作状况不同，仪器设计时兼顾了不同工作模式的需求。仪器具有的就地采集、存储、显示回放功能可使测量仪工作在单机模式；测量仪还设计了CAN总线和以太网接口方式，使用者可以自己选择接口方式，采用两种网络数据传输功能，通过网络测量实现对现场参数的监测以及优化控制。测量仪的软件采用嵌入式Linux作为操作系统，在目标板上移植了引导程序、Linux和文件系统，在此基础上开发了数据采集和数据处理软件。驱动程序作为应用程序访问底层硬件的接口，具有重要的作用。本论文按驱动的叁个层次对CAN驱动程序的设计进行了论述，为CAN总线通信提供了保证。
罗伙根[10]2012年在《智能低压配电管理系统控制模块的研究及其实现》文中进行了进一步梳理随着人们对能源利用高效率的不断追求，对智能、易用、便于定制的低压配电管理系统的需求逐渐成为市场趋势。特别是在全世界都兴起智能电网建设之后，能源利用率的提高成为一个广泛的研究课题。自动化的远程控制、实时而且直观的信息反馈、便于维护的系统和方便的报表功能等等智能化配电管理系统的需要已经成为众多客户的要求。本文首先叙述了现有低压配电系统产品的现状。根据系统对其各个模块的控制和通信的自动化程度的不同，本文把现有低压配电系统分为叁大类进行叙述。同时，结合低压配电管理系统用户的需求趋势，指出了现有各类系统存在的不足和需要进行的改进之处。基于上述分析，本文提出和设计了一个基于实际应用的新型智能低压配电管理系统的硬件系统架构。该智能硬件系统以模块化设计思想为指导，大大增加了系统的可扩展性和实现客户定制化的灵活性。智能硬件系统通过检测各种开关设备的运行状态来进行自动控制，再结合计算机及网络技术，配合管理软件系统，从而实现低压配电管理系统的智能化、可视化，为低压配电管理系统的遥控、遥测、遥信提供了可靠的硬件平台。同时，通过网络技术的应用，系统管理员不仅可以对系统进行远程维护和管理，还可以有效地应用系统供应商提供的资源进行远程故障诊断，快速解决问题。本文详细叙述了在新型智能硬件系统中的一个智能控制模块的具体设计和实现，充分展示了该模块的各项基本功能及其性能设计要求。该智能控制模块是智能硬件系统的关键功能模块之一，其具体的设计工作包括硬件设计和固件设计两大部分。硬件设计包括了电源设计、远程通信接口设计、本地控制接口设计、双向晶闸管驱动设计、传感器驱动设计、本地人机交互设计以及模块整体节能设计等；固件设计完成了固件架构的设计、固件状态机的设计、流程图的设计以及模块的控制逻辑设计等。最后，本文叙述了对该智能控制模块进行的各种测试及其相关的测试结果和数据分析，表明该模块符合各种严格的相关功能、机械、安全和环境等工业应用的要求，并且能够保证符合系统硬件架构的要求，确保整个配电系统的安全性和稳定性。
参考文献：
[1]. 智能测量仪器平台体系结构研究[D]. 韩敬伟. 西安电子科技大学. 2007
[2]. 逆向工程中多传感器集成的智能化测量研究[D]. 吴世雄. 浙江大学. 2005
[3]. 基于多任务的智能测量仪器嵌入式软件设计[J]. 李树彪, 韩敬伟. 仪器仪表学报. 2013
[4]. 智能测量系统中测量结果的自动计量支持[J]. 邱耀先. 航空计测技术. 1998
[5]. 基于labVIEW的湿度传感器自动测试系统的研究与开发[D]. 王书娟. 吉林大学. 2009
[6]. 一种实用的SCPI语法分析设计方法[J]. 井涛, 郭永瑞. 国外电子测量技术. 2006
[7]. 通用智能测量模块的设计[D]. 汪玉成. 电子科技大学. 2004
[8]. 二端器件智能测量适配器的研究与开发[D]. 彭庆畅. 贵州大学. 2016
[9]. 污水处理用多参数智能测量仪的研究[D]. 向玉娟. 北京化工大学. 2007
[10]. 智能低压配电管理系统控制模块的研究及其实现[D]. 罗伙根. 上海交通大学. 2012