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激光脉冲回波信号光强控制系统研究

激光脉冲回波信号光强控制系统研究

作者：马鹏北京化工大学

学位级别：硕士

在基于脉冲飞行时间(TOF)测量原理的激光测距技术中,由于激光脉冲回波光强大动态范围变化,这会对测距精度带来较大影响,无法满足对远距离高精度距离测量的需求。本文设计并实现了一种利用光学衰减器减光的激光脉冲回波信号光强控制系统... 详细信息

在基于脉冲飞行时间(TOF)测量原理的激光测距技术中,由于激光脉冲回波光强大动态范围变化,这会对测距精度带来较大影响,无法满足对远距离高精度距离测量的需求。本文设计并实现了一种利用光学衰减器减光的激光脉冲回波信号光强控制系统,并利用本系统将不同幅度的激光脉冲回波光强调节到一个固定范围内,以此来减小由于回波光强变化所引起的走离误差,提高测距精度。论文完成的主要工作有:首先,根据测距仪的脉冲参数确定本系统的主要技术参数,确定了回波光强控制系统的总体设计方案,之后对系统动态范围和走离误差进行理论分析和计算,并利用一个闭环负反馈控制系统来进行回波光强的调节。其次,完成纳秒级窄脉冲峰值保持电路设计,并实现对激光脉冲回波信号光强的检测;根据回波光强的动态范围设计光学衰减器并选用合适步进电机,完成衰减器驱动电路设计;完成基于单片机和FPGA的控制系统硬件设计,并编写控制程序。最后,搭建了回波光强控制系统实验装置,进行控制系统的分模块测试,测试结果表明,回波光强控制系统能快速、准确的检测重复率为lOKHz、发射脉宽为15ns的激光脉冲回波光强;进行整个系统的联合调试,验证了本系统对于回波光强控制的有效性,满足设计要求。

关键词：脉冲激光测距光学衰减器脉冲峰值检测回波信号光强控制

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测距仪液晶自动光强控制系统

测绘学报 1983年第4期 279-289页

作者：杨德驎陈启美过静珺

本文介绍了光电测距仪上液晶光阀的光强自动控制系统。根据液晶的光电特性曲线的实验和分析，选择了Gh-Np和DSM液晶制作光强控制元素。本文根据在DGH-1型短程测距仪上试装液晶光阀光强自动控制系统的实验结果，证实这种光强控制具有1．... 详细信息

本文介绍了光电测距仪上液晶光阀的光强自动控制系统。根据液晶的光电特性曲线的实验和分析，选择了Gh-Np和DSM液晶制作光强控制元素。本文根据在DGH-1型短程测距仪上试装液晶光阀光强自动控制系统的实验结果，证实这种光强控制具有1．光强控制精度高。2．有利于提高测距信号的利用率。3．有助于消除其它误差提高测距精度。

关键词：液晶材料液晶光阀自动控制系统驱动电压光电材料测距仪距离测量仪测绘仪器光强控制

基于光强实时反馈控制和同步校准的波长调谐移相干涉系统

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光学精密工程 2020年第4期28卷 878-884页

作者：卢庆杰刘薇魏光宇韩森上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 苏州维纳仪器有限责任公司江苏苏州215123

波长调谐移相干涉技术是通过改变光波长来计算相位的。为了减少可调谐激光器在变波长进行移相时光功率的随机变化对相位计算产生的误差,本文提出了一套光强实时反馈控制系统和同步校准方案。首先分析了光强在某一范围内的随机变化产生... 详细信息

波长调谐移相干涉技术是通过改变光波长来计算相位的。为了减少可调谐激光器在变波长进行移相时光功率的随机变化对相位计算产生的误差,本文提出了一套光强实时反馈控制系统和同步校准方案。首先分析了光强在某一范围内的随机变化产生测量误差,并选用合适的光电检测设备搭建了一套光强控制系统。该系统能够将光信号转化为电信号,并通过PID来实现对光强的控制。实验结果表明,本系统能够将光强的变化范围控制在±0.002 mW以内,其响应速度达到600 kHz,已远远超过干涉仪CCD的取图速度。最后,对口径为50 mm的光学元件进行表面形貌检测,加入本控制系统后,面形精度的测量指标PV值和RMS值分别提高了1.53×10^-2λ和2.43×10^-3λ,表明本系统在高精度的光学元件检测领域具有重要的实用价值。

关键词：光学面形检测波长调谐光强控制实时反馈同步校正

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一种波长调制干涉仪光强实时反馈控制系统

光学仪器 2020年第3期42卷 50-56页

作者：魏光宇卢庆杰刘薇吴鹏韩森王全召上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 苏州慧利仪器有限责任公司江苏苏州215123 苏州维纳仪器有限责任公司江苏苏州215123

提出了一种实时反馈控制系统,保证波长调制干涉仪的激光光强在波长调谐过程中的稳定性,以减小波长调制干涉仪因激光光强的波动产生的相位误差。该控制系统由光电探测器、数据采集卡、光电调幅器和控制软件等组成。实验结果表明,该系统... 详细信息

提出了一种实时反馈控制系统,保证波长调制干涉仪的激光光强在波长调谐过程中的稳定性,以减小波长调制干涉仪因激光光强的波动产生的相位误差。该控制系统由光电探测器、数据采集卡、光电调幅器和控制软件等组成。实验结果表明,该系统的响应速度超过了干涉仪获取干涉图的速度,不仅能够稳定输出理想的光强值,而且还提高了干涉仪的测量精度。

关键词：波长调制干涉仪光强控制相位误差闭环反馈

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谐振式光纤陀螺克尔效应误差的抑制

激光与光电子学进展 2017年第10期54卷 129-135页

作者：雷兴胡强李俊王珂中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所陕西西安710065

光纤克尔效应是影响谐振式光纤陀螺(RFOG)性能提升的重要因素之一。以光纤克尔效应为基础,结合Sagnac效应,建立RFOG克尔效应零偏误差的理论模型,分析谐振腔内顺、逆时针光路中输出耦合器的耦合比之差以及谐振腔两臂长度差对陀螺零偏误... 详细信息

光纤克尔效应是影响谐振式光纤陀螺(RFOG)性能提升的重要因素之一。以光纤克尔效应为基础,结合Sagnac效应,建立RFOG克尔效应零偏误差的理论模型,分析谐振腔内顺、逆时针光路中输出耦合器的耦合比之差以及谐振腔两臂长度差对陀螺零偏误差的影响,提出结合RFOG结构设计的光强控制方案,并通过4轮实验验证该方案的有效性。结果表明,该方案能有效抑制克尔效应,零偏误差从0.150(°)/s降低至0.017(°)/s,light path零偏稳定性从1300(°)/h提升至140(°)/h,陀螺样机性能提升近1个数量级。

关键词：光纤光学谐振式光纤陀螺克尔效应动态反馈光强控制

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松树排放丙酮的定量化方法

中国科学：B辑 2002年第3期32卷 282-288页

作者：邵敏 J.Wildt 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室 Institut für Chemie der Belasteten Atmosphre Forschungszentrum Jülich

在流动式反应箱中对松树（pinus sylvestris）的丙酮排放进行了测定.在光强一定的条件下,丙酮排放速率随叶面温度指数上升,而在叶面温度一定时,丙酮排放速率随光强的增加而增加,松树在黑暗条件下也排放丙酮.松树释放的丙酮在其暴露于13... 详细信息

在流动式反应箱中对松树（pinus sylvestris）的丙酮排放进行了测定.在光强一定的条件下,丙酮排放速率随叶面温度指数上升,而在叶面温度一定时,丙酮排放速率随光强的增加而增加,松树在黑暗条件下也排放丙酮.松树释放的丙酮在其暴露于13CO2的同时即被13C标记,但计算显示只有不到20％的丙酮是被标记的分子.松树排放丙酮可能是温度控制过程和光强控制过程同时贡献的结果,据此提出参数化方程对丙酮排放速率的短期变化进行模拟.

关键词：松树定量化方法天然排放源羰基化合物 ^13C标记丙酮排放速率温度控制光强控制

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大幅面彩色扩印设备的选购

照相机 2000年第1期 34-35页

作者：侯锋

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UV-CIPP软管固化检测及控制系统设计

UV-CIPP软管固化检测及控制系统设计

作者：袁浩馨哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着我国城市化进程的推进,地下管道已经成为城市建设的重要基础设施和组成部分。然而由于使用年限的增加和当时施工技术落后的原因,导致地下管道事故频繁发生。为了保障城市生产和居民生活的正常进行,地下管道修复问题亟待解决。其中UV... 详细信息

随着我国城市化进程的推进,地下管道已经成为城市建设的重要基础设施和组成部分。然而由于使用年限的增加和当时施工技术落后的原因,导致地下管道事故频繁发生。为了保障城市生产和居民生活的正常进行,地下管道修复问题亟待解决。其中UV-CIPP非开挖修复技术具有施工速度快、管道成型质量高、对交通影响小等优点,目前已成为我国管道修复领域的主要发展方向。然而目前UV-CIPP非开挖修复过程中存在修复时难以获取固化度、CIPP软管固化不充分、UV光源能量不稳定、修复后的管道质量不稳定等问题,因此,本文研究基于RFID的UV-CIPP软管固化度检测方法,设计可以实现光强恒定控制的CIPP软管紫外光固化控制系统。固化度是评价复合材料固化过程及质量的重要指标。为了实现CIPP软管固化度的在线监测,本文设计基于RFID的UV-CIPP软管固化度检测系统,研究了集成RFID电子标签的软管在固化期间RSSI值的变化规律,分析基于RFID的固化度检测原理,并进行CIPP软管的固化度检测实验,将介电分析法(DEA)作为固化监测的参考方法,并与RFID的测量值进行比较分析。实验结果表明所设计的RFID系统适用于CIPP软管的固化度检测。紫外线汞灯光照强度的稳定性对CIPP软管固化质量影响较大。为了保证紫外光固化过程中紫外线汞灯不受电压波动、温度变化等因素影响,固化过程中始终保持在预先设定的光照强度值,通过分析紫外线汞灯光照强度调节原理,建立紫外线汞灯调光系统的数学模型,利用变论域模糊PID控制算法中的伸缩因子在线实时调整模糊控制器的初始论域范围,提高紫外线汞灯调光系统光照强度控制的精度和抗干扰性能。搭建了基于西门子PLC的CIPP软管紫外光固化控制系统,设计了基于STM32单片机的光照强度控制系统,进行了汞灯驱动电路设计,完成了紫外光固化控制系统上位机及下位机程序设计。开展了紫外线汞灯光照强度控制实验验证光照强度控制效果,进行了CIPP软管紫外光固化实验及力学性能测试实验,实验结果表明本文开发的紫外线汞灯固化控制系统可以实现CIPP软管固化控制,固化的管道满足非开挖修复管道性能要求。

关键词： UV-CIPP软管光强控制固化度检测控制系统

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基于DSP的半自动生化分析仪设计

自动化仪表 2009年第4期30卷 66-68,72页

作者：张志田湖南工业职业技术学院电气系湖南长沙410208

介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)的半自动生化分析仪。该分析仪以TI公司的TMS320F2812为系统微处理器,负责数据采集运算和传动部分的控制,以PC机作为项目的编辑管理器。与传统的单片机或工控机为主导的半自动生化分析仪相比,在测量... 详细信息

介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)的半自动生化分析仪。该分析仪以TI公司的TMS320F2812为系统微处理器,负责数据采集运算和传动部分的控制,以PC机作为项目的编辑管理器。与传统的单片机或工控机为主导的半自动生化分析仪相比,在测量方法、数据采集与运算、温度、光强控制等方面,均由高速DSP来集中处理,具有硬件集成度高、数据处理速度快、价格便宜、可靠性高等优点,适用于在中小医院加以推广使用。

关键词：生化分析仪 DSP 温度控制 PC机光强控制