自制儀器與其條件建設(shè)結(jié)報(bào)告

理工學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室王自鑫9-18-2012自制儀器與其條件建設(shè)

總結(jié)報(bào)告一、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室基本條件

中山大學(xué)理工學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)范儀器配套團(tuán)隊(duì)交流深入細(xì)致

實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介

返回實(shí)驗(yàn)室條件已開(kāi)發(fā)儀器二、部分科研工作展示

1、鎖相放大器雙通道數(shù)字鎖相放大器的功能

鎖相放大器的核心算法是相關(guān)算法，其結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。

信號(hào)+噪聲提取出的信號(hào)

雙通道數(shù)字鎖相放大器的結(jié)構(gòu)框圖通過(guò)相關(guān)檢測(cè)，輸入信號(hào)中疊加的噪聲被去除，再經(jīng)過(guò)下面的運(yùn)算就可以得到信號(hào)的幅度值?；贚OCKIN技術(shù)的GMR生物傳感器檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)字鎖相放大器系列研發(fā)和應(yīng)用積累早期科研型MS-520早期教學(xué)型MD-501(Analog)近期科研型LRA-520近期教學(xué)型MD-501用自制鎖相放大器搭建的弱磁信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)基于自制鎖相放大器核心模塊研制的海洋病毒細(xì)菌磁傳感檢測(cè)儀早期型號(hào)應(yīng)用于光柵光譜分析早期型號(hào)應(yīng)用于紅外鍍膜監(jiān)控?cái)?shù)字鎖相放大器系列同國(guó)際同行對(duì)比2、電動(dòng)汽車鋰電池管理系統(tǒng)0排放電動(dòng)汽車？發(fā)動(dòng)機(jī)改裝成電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)物圖實(shí)物圖鋰電池實(shí)物圖鋰電池及控制系統(tǒng)安裝圖測(cè)試圖運(yùn)行測(cè)試-電流電壓圖實(shí)測(cè)結(jié)果經(jīng)濟(jì)“電耗”為0.16kwh/公里，折合0.16*0.7元=0.112元/公里考慮測(cè)量SOC誤差實(shí)際電耗小于0.16元/公里本車裝備110AH鋰電池，預(yù)計(jì)行駛里程100公里。3、其他部分儀器工作MarsRoverLIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀航天五院恒功率控制系統(tǒng)儀器描述：本控制儀實(shí)現(xiàn)了八路可控恒定功率的輸出。通過(guò)MSP430單片機(jī)控制+28V的PWM波實(shí)現(xiàn)功率輸出，依靠PWM波的占空比來(lái)調(diào)節(jié)具體所需的功率值。同時(shí)，使用霍爾電流傳感器對(duì)實(shí)際的輸出電流進(jìn)行采集并反饋給主芯片，以調(diào)節(jié)功率輸出達(dá)到預(yù)設(shè)值?？刂苾xUSB接口與PC通信，由PC軟件設(shè)定并控制恒定功率的輸出。航天五院恒功率控制系統(tǒng)激光自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)新型激光光路自動(dòng)準(zhǔn)直系統(tǒng)提出了一種更加精準(zhǔn)的四象限探測(cè)器的信號(hào)處理算法，采用四象限硅光電二極管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的CCD探測(cè)光線指向，基于DSP技術(shù)處理探測(cè)信號(hào)，控制慣性壓電陶瓷電動(dòng)調(diào)節(jié)架快速自動(dòng)準(zhǔn)直，精度可達(dá)1μrad。該系統(tǒng)很好的解決了傳統(tǒng)的CCD探測(cè)光線方法中的處理速度慢，校正精度低，反饋遲鈍，并需占用龐大的軟、硬件資源的問(wèn)題。飛秒激光實(shí)驗(yàn)應(yīng)用證明，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)激光光路的快速自動(dòng)準(zhǔn)直。半導(dǎo)體器件測(cè)試儀-為企業(yè)研制半導(dǎo)體器件測(cè)試儀-取代進(jìn)口儀器CO2充裝系統(tǒng)溫度壓力監(jiān)控儀該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)液態(tài)CO2充罐的監(jiān)控。在充罐過(guò)程中，監(jiān)測(cè)充裝瓶的末態(tài)，測(cè)量、記錄溫度與壓力，并且實(shí)時(shí)控制充裝瓶的溫度;目前本系統(tǒng)研制了三套，分別用于歐洲、臺(tái)灣與廣州進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)--CO2充罐工作。熱泵控制系統(tǒng)硬件架構(gòu)-本科論文副面板水箱控制板熱泵控制板主面板整個(gè)系統(tǒng)的通信和協(xié)調(diào)機(jī)組出錯(cuò)報(bào)警EEPROM數(shù)據(jù)保存、防掉電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘良好的人機(jī)接口開(kāi)關(guān)閥門，功能切換冷凝溫度、排氣溫度、壓縮機(jī)溫度、化霜溫度、冷媒壓力、電源相序、水流等水泵、補(bǔ)水電磁閥檢測(cè)水位、水流、過(guò)流、電源相序和熱水溫度控制風(fēng)擋與室溫，對(duì)應(yīng)一臺(tái)熱泵良好的人機(jī)接口現(xiàn)場(chǎng)-系統(tǒng)測(cè)試大行程納米精度控制系統(tǒng)系統(tǒng)介紹：本系統(tǒng)采用Pancharatnam相位穩(wěn)定的掃描干涉儀，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)麥克爾遜干涉儀兩臂相位差非常精確地控制，是一種新型的基于光機(jī)電一體化技術(shù)的大行程納米精度相對(duì)定位技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。技術(shù)指標(biāo)：(1)相對(duì)定位優(yōu)于精度±4nm；相對(duì)重復(fù)定位精度±4nm；相對(duì)定位總行程優(yōu)于2cm。(2)動(dòng)態(tài)相位鎖定精度（掃描均勻程度）優(yōu)于±4nm；(3)具有大屏幕中文液晶顯示屏，USB接口、RS－232通訊接口，配有Labview界面。(4)操縱方式：鍵盤(pán)單獨(dú)操縱、運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)鍵盤(pán)編程操縱。熱電材料測(cè)量?jī)x溫控系統(tǒng)該系統(tǒng)應(yīng)用于熱電材料性能參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)雙控溫通道穩(wěn)定控制熱電材料兩端的溫度的功能。技術(shù)指標(biāo)：(1)雙通道溫度控制。(2)可控溫范圍從10℃～70℃。(3)溫度測(cè)量精度可達(dá)0.1℃，控溫精度0.5℃。(4)通過(guò)USB接口實(shí)現(xiàn)溫控儀對(duì)PC機(jī)通信，通過(guò)控制軟件實(shí)現(xiàn)控制、觀測(cè)及采集數(shù)據(jù)。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)的主要功能是控制3個(gè)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)與實(shí)現(xiàn)兩路探測(cè)光強(qiáng)的AD轉(zhuǎn)換。能夠控制3個(gè)步進(jìn)電機(jī)的正傳、反轉(zhuǎn)，以及轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。本系統(tǒng)選用了步進(jìn)電機(jī)控制器Q2HB44MA以及二相步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的步長(zhǎng)經(jīng)過(guò)控制器20細(xì)分之后步長(zhǎng)變?yōu)?.045度。控制器供給步進(jìn)電機(jī)的電流可。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)集成外觀設(shè)計(jì)二維尋址平臺(tái)控制器及位移平臺(tái)平臺(tái)使用實(shí)況光電探測(cè)器自制USB轉(zhuǎn)EPP模塊本模塊是TTCS項(xiàng)目中與麻省理工學(xué)院合作的一部分，實(shí)現(xiàn)了在linux系統(tǒng)下USB接口與EPP接口的轉(zhuǎn)換功能。本模塊充分利用了USB接口的優(yōu)勢(shì)，使使用EPP接口的設(shè)備變得更通用，同時(shí)免除了關(guān)于EPP協(xié)議的學(xué)習(xí)，提高了研發(fā)效率。

微秒級(jí)脈沖延時(shí)器系統(tǒng)介紹本系統(tǒng)可捕捉外界輸入的脈沖，對(duì)脈沖進(jìn)行設(shè)定時(shí)間的延時(shí)再輸出。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸入脈沖周期以內(nèi)的延時(shí)。儀器性能(1)對(duì)幅值為1V的脈沖延時(shí)輸出，延時(shí)誤差小于1微秒，延時(shí)量至少達(dá)到1.5個(gè)周期。(2)手動(dòng)修改延時(shí)設(shè)定值。(3)通過(guò)PC機(jī)的串口修改和讀取延時(shí)值，也可以通過(guò)串口診斷延時(shí)器當(dāng)前是否正常工作。數(shù)控高壓直流電源

設(shè)計(jì)原理:

輸出電壓的設(shè)定值通過(guò)按鈕或者是Labview的交互界面發(fā)送給單片機(jī)；然后經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后，在LCD上顯示相應(yīng)的電壓值，并通過(guò)光耦隔離把相應(yīng)的DA控制信號(hào)送到電壓輸出電路部分四個(gè)獨(dú)立的DAC，輸出相應(yīng)的模擬電壓；然后再由四個(gè)獨(dú)立的大功率運(yùn)放進(jìn)行放大；最后四個(gè)運(yùn)放管的輸出電壓通過(guò)獨(dú)立輸出和串聯(lián)的方式輸出外部所要求的電壓。

儀器性能：(1)一路0—200V連續(xù)線性可調(diào)的直流電壓輸出;電壓輸出端輸出功率最大可達(dá)200W.(2)四路0—50V連續(xù)線性可調(diào)的直流電輸出電壓輸出端輸出功率最大可達(dá)50W.(3)精度<0.1V，調(diào)整幅度為0.1V度(4)各路輸出電流峰值在1.1A左右。(5)配備常規(guī)的面板按鈕調(diào)整輸出電壓(6)具有人性化的人機(jī)通信labview界面GSM模塊－短信控制繼電器本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)手機(jī)短信控制繼電器開(kāi)合的功能，并在控制成功后發(fā)送反饋短信，具有短信密碼識(shí)別，短信密碼更改，垃圾短屏蔽等分功能。該裝置可靠性較高，應(yīng)用面較廣，可應(yīng)用于多種戶外安裝的裝置設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能。高真空、高隔離電源溫度測(cè)量電路

本科生畢業(yè)論文BubbleDetector本系統(tǒng)通過(guò)分析密閉容器內(nèi)液體的物態(tài)變化而引起的氣蝕噪聲，判斷容器內(nèi)的是否發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。系統(tǒng)由噪聲采集、信號(hào)存貯及傳輸和信號(hào)分析處理三個(gè)模塊組成。綜合利用運(yùn)算放大器、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA、MCU、LabVIEW界面構(gòu)建整個(gè)軟硬件系統(tǒng)。第八屆廣東省大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽便攜式太陽(yáng)紫外線檢測(cè)儀陳奕峰、陳宇輝、陳偉鋒、李思明獲一等獎(jiǎng)便攜式太陽(yáng)紫外線檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與制作吳昊、羅振敖、張順平、余祺獲二等獎(jiǎng)微小位移測(cè)量陳雙文、余華立、宋飛飛、李逸岳獲二等獎(jiǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種儀器與設(shè)備自制儀器實(shí)物圖數(shù)字鎖相放大器信號(hào)發(fā)生器自制儀器相關(guān)設(shè)計(jì)一覽姓名聯(lián)系電話設(shè)計(jì)題目碩士張嘉MR生物傳感數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)胡慶字式鎖相放大器的完善劉永字式熱控系統(tǒng)的研制徐字式鎖相放大器的精密測(cè)試黃嘉兆級(jí)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)羅文于熱電偶的高精度溫度檢測(cè)系統(tǒng)黃國(guó)光誘導(dǎo)擊穿光譜儀的研制蕭壯于FPGA的生物傳感綜合測(cè)量平臺(tái)本科李佳載鋰電池管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)洪梅載鋰電池管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)蔡曉載鋰電池管理系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)曹達(dá)網(wǎng)式熱泵控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)劉網(wǎng)式熱泵控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及測(cè)試鄧俊于LED光源于大行程納米定位系統(tǒng)的傅立葉光譜儀的實(shí)現(xiàn)鄧麗精度光學(xué)斬波器的研制郭遠(yuǎn)速信號(hào)發(fā)生器的研制李冠極管雪崩能量測(cè)試儀的硬件設(shè)計(jì)林華極管雪崩能量測(cè)試儀的軟件設(shè)計(jì)曾萬(wàn)于采樣保持型的CCD激光脈沖的光譜分析黃武極管雪崩能量測(cè)試儀的軟硬件系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)自制儀器相關(guān)07屆畢業(yè)生及畢業(yè)設(shè)計(jì)一覽姓名聯(lián)系電話畢業(yè)設(shè)計(jì)題目07屆碩士畢業(yè)生陳家SP2812系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)蔡字示波器以及數(shù)字信號(hào)發(fā)生器的實(shí)現(xiàn)徐永TCE系統(tǒng)（TrackerThermalControlElectronics)FPGA功能代碼的調(diào)試與測(cè)試以及CAN通訊測(cè)試王TCE系統(tǒng)（TrackerThermalControlElectronics)TTEP及TTPP板的功能調(diào)試與測(cè)試及系統(tǒng)測(cè)試07屆本科畢業(yè)生梁光紋識(shí)別報(bào)到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)李友于DFZ-2002S的指紋考勤系統(tǒng)劉陣彩色CCD圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)張耀于ARM9的嵌入式USB攝像頭

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究劉宇聲bubble檢測(cè)系統(tǒng)的研制丘晨行程納米精度控制系統(tǒng)的DSP控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)張嘉明節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)孫錦明節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)黃時(shí)操作系統(tǒng)梁紹inux下USB轉(zhuǎn)EPP模塊的實(shí)現(xiàn)沈鴻外線遙控器解碼自制儀器目前在研項(xiàng)目一覽在研題目技術(shù)負(fù)責(zé)人參與人員全息光盤(pán)尋址王自鑫李一倫、黃卓垚、劉智斌、張敏LcdMzt24-1彩色液晶王自鑫周旋、周洋LinuxARM系統(tǒng)的應(yīng)用,CCD圖像采集王自鑫張耀文、吳賓、肖允鋒傅立葉光譜儀謝向生陸林軒、徐曉峰橢偏儀謝向生羅烽慶、吳昊、陳宇輝光柵光譜儀謝向生丁超、馬銳激光光場(chǎng)控制儀謝向生梁艷明、關(guān)燁峰光