高精度、高速度、大前瞻的路径采集系统能为智能车提高更精准、更及时和更丰富的赛道信息,是智能车获取更大速度的关键。针对激光传感器的路径采集模块,设计了一种路径识别算法,经过实验,该算法可以使智能车准确、及时地获取赛道信息,提升了智能车的速度和稳定性。
上传时间: 2013-12-16
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一、传感器的定义信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展,都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强,作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。传感器系统的原则框图示于图1-1,进入传感器的信号幅度是很小的,而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程,首先要将信号整形成具有最佳特性的波形,有时还需要将信号线性化,该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下,这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号,并输入到微处理器。德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的,即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解,传感器还包含了信号成形器的电路部分。传感器系统的性能主要取决于传感器,传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。有源(a)和无源(b)传感器的信号流程无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象,也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加,其包含的处理过程日益完善。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟: 光敏传感器——视觉;声敏传感器——听觉;气敏传感器——嗅觉;化学传感器——味觉;压敏、温敏、流体传感器——触觉。与当代的传感器相比,人类的感觉能力好得多,但也有一些传感器比人的感觉功能优越,例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射,感觉不到电磁场、无色无味的气体等。对传感器设定了许多技术要求,有一些是对所有类型传感器都适用的,也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是: 高灵敏度,抗干扰的稳定性(对噪声不敏感),线性,容易调节(校准简易),高精度,高可靠性,无迟滞性,工作寿命长(耐用性) ,可重复性,抗老化,高响应速率,抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 ,选择性,安全性(传感器应是无污染的),互换性 低成本 ,宽测量范围,小尺寸、重量轻和高强度,宽工作温度范围 。二、传感器的分类可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类:传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多,例如可靠性问题,规模生产的可能性,价格问题等,解决了这类难题,化学传感器的应用将会有巨大增长。常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。按照其用途,传感器可分类为: 压力敏和力敏传感器 ,位置传感器 , 液面传感器 能耗传感器 ,速度传感器 ,热敏传感器,加速度传感器,射线辐射传感器 ,振动传感器,湿敏传感器 ,磁敏传感器,气敏传感器,真空度传感器,生物传感器等。以其输出信号为标准可将传感器分为: 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
上传时间: 2013-10-11
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第一章 虚拟仪器及labview入门 1.1 虚拟仪器概述 1.2 labview是什么? 1.3 labview的运行机制 1.3.1 labview应用程序的构成 1.3.2 labview的操作模板 1.4 labview的初步操作 1.4.1 创建VI和调用子VI 1.4.2 程序调试技术 1.4.3 子VI的建立 1.5 图表(Chart)入门 第二章 程序结构 2.1 循环结构 2.1.1 While 循环 2.1.2 移位寄存器 2.1.3 For循环 2.2 分支结构:Case 2.3 顺序结构和公式节点 2.3.1 顺序结构 2.3.2 公式节点 第三章 数据类型:数组、簇和波形(Waveform) 3.1 数组和簇 3.2 数组的创建及自动索引 3.2.1 创建数组 3.2.2 数组控制对象、常数对象和显示对象 3.2.3 自动索引 3.3 数组功能函数 3.4 什么是多态化(Polymorphism)? 3.5 簇 3.5.1 创建簇控制和显示 3.5.2 使用簇与子VI传递数据 3.5.3 用名称捆绑与分解簇 3.5.4 数组和簇的互换 3.6 波形(Waveform)类型 第四章 图形显示 4.1 概述 4.2 Graph控件 4.3 Chart的独有控件 4.4 XY图形控件(XY Graph) 4.5 强度图形控件(Intensity Graph) 4.6 数字波形图控件(Digital Waveform Graph) 4.7 3D图形显示控件(3D Graph) 第五章 字符串和文件I/ 5.1 字符串 5.2 文件的输入/输出(I/O) 5.2.1 文件 I/O 功能函数 5.2.2 将数据写入电子表格文 5.3 数据记录文件(datalog file) 第六章 数据采集 6.1 概述 6.1.1 采样定理与抗混叠滤波器 6.1.2 数据采集系统的构成 6.1.3 模入信号类型与连接方式 6.1.4 信号调理 6.1.5 数据采集问题的复杂程度评估 6.2 缓冲与触发 6.2.1 缓冲(Buffers) 6.2.2 触发(Triggering) 6.3 模拟I/O(Analog I/O) 6.3.1 基本概念 6.3.2 简单 Analog I/O 6.3.3 中级Analog I/O 6.4 数字I/O(Digital I/O) 6.5 采样注意事项 6.5.1 采样频率的选择 6.5.2 6.5.3 多任务环境 6.6 附:PCI-MIO-16E-4数据采集卡简介 第七章 信号分析与处理 7.1 概述 7.2 信号的产生 7.3 标准频率 7.4 数字信号处理 7.4.1 FFT变换 7.4.2 窗函数 7.4.3 频谱分析 7.4.4 数字滤波 7.4.5 曲线拟合 第八章 labview程序设计技巧 8.1 局部变量和全局变量 8.2 属性节点 8.3 VI选项设置 第九章 测量专题 9.1 概述 9.1.1 模入信号类型与连接方式 9.1.2 信号调理 9.2 电压测量 9.3 频率测量 9.4 相位测量 9.5 功率测量 9.6 阻抗测量 9.7 示波器 9.8 波形记录与回放 9.9 元件伏安特性的自动测试 9.10 扫频仪 9.11 函数发生器 9.12 实验数据处理 9.13 频域分析 9.14 时域分析 第十章 网络与通讯 第十一章 仪器控制
上传时间: 2013-11-06
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虚拟仪器(virtual instrumention)是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。 虚拟仪器的主要特点有: n 尽可能采用了通用的硬件,各种仪器的差异主要是软件。 n 可充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的仪器。 n 用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内,使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的labview。 虚拟仪器的起源可以追朔到20世纪70年代,那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后,仪器级的计算机化成为可能,甚至在Microsoft公司的Windows诞生之前,NI公司已经在Macintosh计算机上推出了labview2.0以前的版本。对虚拟仪器和labview长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。 普通的PC有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定了VXI标准,这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡,为了保证仪器的性能,又采用了较多的硬件,但这些卡式仪器本身都没有面板,其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的VXI机箱,再与计算机相连,就组成了一个测试系统。VXI仪器价格昂贵,目前又推出了一种较为便宜的PXI标准仪器。 虚拟仪器研究的另一个问题是各种标准仪器的互连及与计算机的连接。目前使用较多的是IEEE 488或GPIB协议。未来的仪器也应当是网络化的。
上传时间: 2013-10-15
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经典实用
上传时间: 2013-10-21
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通过分析电视测角仪的性能测试需求,结合视频图像图像处理技术,提出了以 EP2C35 为核心的视频检测系统设计方案,通过对CCD 采集到的模拟环境的视频图像信号进行数字化处理,结合电视测角仪参数检测原理,对测角仪基本性能指标进行检测, 整个系统以视频图像采集系统为基础,以视频图像处理为核心,为电视测角仪的检测研究提供了一种新的思路。
上传时间: 2013-10-08
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FPGA,必学的,对将来工作大有好处
上传时间: 2013-12-29
上传用户:完玛才让
为了解决电机设备发生故障引起事故的问题,文中提出了一种基于流水线结构微处理器的数据采集系统应用控制方案。利用自带DSP内核的高精度三相电能专用芯片,实现了对医用设备工作状况进行在线实时监测。通过对供电电源,信号采集通道,以及信号输出通道进行必要的抗干扰设计,采取CAN总线通讯,光电隔离,短路保护以及过载保护等措施,使系统很好的适应了工作环境的复杂性。在现场的试运行中已得到很好的验证,该方案在电磁干扰很强的工作环境中有很好的应用前景。
上传时间: 2013-11-11
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针对函数优化问题,提出了一种基于离差平方和法的粒子群优化算法。该算法用混沌序列初始化粒子的位置和速度,选择好于粒子群优化算法产生的粒子位置。通过离差平方和法进行聚类,利用分类方式来更新粒子的速度。最后将算法应用到3个典型的函数优化问题中,数值结果比较表明,提高了算法搜索能力,全局最优解的精度和收敛速度。
上传时间: 2013-11-14
上传用户:hxy200501
上传时间: 2014-12-05
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