基于MSP430F149的血氧饱和度检测仪设计
血氧饱和度检测仪是一种可对动脉血氧饱和度进行实时检测的医学检测仪器。文章详细介绍了基于Beer-Lambert定律的非侵入式脉搏血氧检测系统的工作原理。以MSP430F149为核心,配以Nellcor DS-100A型脉搏血氧探头、LCD模块等,给出了数字脉搏血氧检测系统的设计方案,设计了血氧饱和度检测仪。该检测仪实现了血氧饱和度和脉率的实时检测功能。系统运用IIR和FIR数字滤波器抑制系统噪声信号干扰,提高了检测的的稳定性和可靠性。由于MSP430F149单片机超低功耗的特点,极大地降低了系统运行时的功耗。
校正水平湍流波面的自适应光学系统的带宽需求
设计和搭建用于湍流校正的自适应光学系统时,必须考虑大气湍流波面校正所需的系统带宽。由于通常理论估计与实际的湍流情况相差很大,本文对如何进行带宽的精确测量进行了研究。通过对500m水平距离湍流波面的大量统计,分析了湍流波面的时间功率谱密度,得出了所需要带宽(Greenwood频率)的大小,并且首次得到了带宽需求的昼夜变化规律。实验发现,所需带宽在晚上变化缓慢,围绕10~15Hz波动;白天变化剧烈,在20~90Hz波动。最后,通过实验确定出了功率谱密度估计所需的采样总时间为70S,得到的实验结果为设计和搭建更加合理的自适应光学系统提供了实验依据。
新型惯性式微驱动器及其在微纳米定位中的应用
研制了一种基于压电陶瓷的惯性式微驱动器,其驱动电压直接由电子线路产生.介绍了微驱动器的工作原理和结构设计,测试了微驱动器的位移特性和动态响应性能.结果表明,在电压幅值20V~350V、频率20Hz~125Hz范围内,微驱动器可产生平稳和均匀的运动,平均步长在60nm~1502nm范围内连续可调,最大运动速度可达120μm/s.且驱动行程不受限制.给出了微驱动器在扫描隧道显微镜定位机构中的应用实例.
触点式微型光热驱动器设计及实验研究
随着微电机系统(MEMS)在众多领域的广泛应用,各种形式的微型驱动器不断得到发展。介绍微尺度光热膨胀与光热微驱动的原理,设计与加工制作了基本型和优化型触点式微型光热驱动器,开展了光热微驱动的实验研究,证明了光热微驱动的可行性,并验证了优化型触点式微型光热驱动器的优化性能。
探针系统反应特性与参数选择研究
用于流场测量的探针针孔孔径小,压力反应缓慢,影响试验精度和进度.本文提出了探针系统针孔压力给定测量精度的反应时间的计算方法,对三种系统测定水流场和测定空气流场的反应特性进行了比较,分析了压力反应时间的影响因素,给出了合理的系统和系统参数,以提高测试精度,缩短试验时间.
基于自适应技术的雷达频率控制系统设计
自适应雷达频率控制系统是针对有源压制性干扰的重要抗干扰措施。对该系统的工作原理、硬件组成及软件设计进行了介绍。该控制器以单片机为核心,通过频谱分析找出干扰最小的频点,然后控制发射机以该频点进行工作,达到抗干扰的目的。
基于USB通信的FPGA高速数据采集系统
为了解决高速数据采集以及数据传输问题,设计了基于USB通信的FPGA高速数据采集系统。方案以FPGA为控制核心,实现A/D控制、数据缓存双口RAM和控制CY7C68013A三个功能。系统采用VerilogHDL语言,通过ISE软件编程控制多个AD7356同时进行数据采集,将采集所得数据存入双口RAM,控制CY7C68013A将数据通过USB总线上传到PC机。系统进行实测实验表明,在CY7C68013A设定为16.7Mb/s的传输速率下,系统工作正常。
双扩口管接头拧紧过程中密封状态分析
为研究汽车制动管双扩口管接头在拧紧过程中的密封性能,借助有限元分析方法构建弹塑性材料模型,研究轴向位移载荷对密封性能的影响;分析管接头在拧紧过程的摩擦力矩,得出轴向拧紧力与扭矩的关系公式;结合金属多线性强化模型与ANSYS非线性仿真,分析双扩口管接头在拧紧过程中的应力与接触面压力动态变化过程,通过扭矩高压泄漏性实验验证仿真方法的有效性。结果表明:随着位移载荷的增大,管接头蘑菇头最大应力与变形增大,接触面压力和密封宽度增大,且接触压力分布区域稳定,在接触面上形成两道密封环;而随着位移载荷的增大,蘑菇头厚度逐渐降低,其表面凹陷加深,当位移载荷增大到一定值时,蘑菇头存在被切断的风险。
基于非支配排序遗传算法的塔机有限元模型修正
为了建立一个能准确反映结构实际状态的有限元模型,提出了一种基于非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)的有限元模型修正方法.首先建立初始有限元模型,基于二次响应面法,得到有效的响应面替代模型,然后采用NSGA-Ⅱ对该模型进行修正,最终建立了满足工程精度要求的可靠的有限元模型.给出了某型塔机有限元模型修正的工程算例,将修正后的计算结果与实测数据相比较,说明了基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法对于有限元模型修正具有理想的效果,修正后的有限元模型能准确反映结构力学特性.
GEO对地激光通信粗跟踪机构优化设计
G EO卫星具有轨道覆盖率高的优势,采用G EO卫星作为中继平台,利用激光通信系统先建立LEO-G EO(地球同步卫星)链路将海量遥感数据传至G EO,再由G EO传送回地面,为LEO卫星平台和地面站之间搭建通信桥梁,可有效增加LEO平台的通信区间,传输实时性强。文中以G EO对地通信为背景,对经纬仪式星载激光通信粗跟踪机构进行优化设计,利用结构优化提升机构刚度,降低粗跟踪机构重量。优化后,在保证整机发射方向上谐振频率提高约10%的基础上,粗跟踪机构减重约18%。室内跟踪测试表明,系统跟踪精度为88.98μrad(3σ),完全满足设计要求。