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激光脉冲时空表征关键技术综述

激光脉冲时空表征关键技术综述
激光脉冲时空表征关键技术综述

2017年第3期信息通信2017 (总第171 期)INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. No 171)激光脉冲时空表征关键技术综述

谭趄、占世平、胡勇华\邓杨保2,胡仕刚、席在芳1

(1.湖南科技大学信息与电气工程学院,湖南湘潭411201 ;2.湖南城市学院通信与电子工程学院,湖南益阳413002)

摘要:激光具有优异的相干性、单色性等优点,导致它被广泛应用于工业制造、生物医疗、生命科学等领域。在超快激光 技术中,如何准确地评价激光脉冲的时空轮廣特征将是任何激光测量和优化的基減;在这其中,激光脉冲时空表征则是 准确评价激光信号的前提。文章对激光脉冲时空表征技术进行了介绍,对相关技术特点进行了详细分析,并对这几种技 术所展现的优势及缺陷进行了评述。最后,基于目前技术进行了改进,提出了 一种新型的可用于超短激光脉冲不同空间 位置时空精确实时监控的新方法,并进行了实验验证。

关键词:激光;脉冲;时空表征;时空测量

中图分类号:TN249 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2017 )03-0126-03

激光脉冲时空表征技术可以分成空间表征技术和时间表 征技术。目前,激光信号的空间强度轮廓测量技术己经非常 成熟,通过一个髙精度的CC D相机就可以对任何激光信号的 空间强度演变特征进行实时动态监控;相对于激光信号的空 间表征技术而言,如何对激光脉冲,特别是超短激光脉冲进行 髙精度时间表征还有待深入研究。激光脉冲的时间轮廓测量 方法,目前可以分为两大类:纯电学方法和全光学方法。本文 着重调研激光脉冲的时间测量技术以及几神技术之间的优势 对比,并基于这几种技术的优势提出一种能实现超短激光不 同空间位置时空精确实时测量的新方法。

1纯电学方法时间表征技术分析

目前,利用纯电学方法来对激光脉冲信号进行时间表征 的相关设备装置主要包括:条纹相机、光电二极管以及其它相 应的光电设备。利用光电效应,光电二极管可以简单的探测 激光脉冲的存在’目前通常用于对激光脉冲序列信号进行观 察和测量。光电二极管存在一个问题,它需要在极其有限的 时间内,清除掉激光诱导的自由载流子的耗尽区,这将会极大 的阻碍对待测激光脉冲包络的精确测量。图1展示了典型的 光电二极管电路,以及通过此电路获得的飞秒激光的电信号 波形图[11。从图1我们可以明显看出,电子电路本身以及探测 器的时间尺度将会严重影响脉冲包络形状,脉冲的边缘以及 子脉冲将会受实际测量中的阻抗不平衡的影响。

图1光电二极管电路以及获取的飞秒脉冲激光的电信号波形相对于光电二极管而言,条纹相机是更加复杂的光电精 密仪器。由于该仪器的价格比较高,导致只能在时间分辨的 相关实验中使用它;但是,对于脉冲宽度为皮秒甚至更长的激 光脉冲信号而言,它的特征决定了它确实是一个非常好的选 择。图2为典型的条纹相机的工作原理图。待测激光脉冲信 号经过狭缝和透镜后射入光电阴极,在光电阴极上激光脉冲 转化成光电子;光电子在平板超髙扫描电压下将会加速和偏 转,然后光电子将撞击在前置的荧光屏上;通过荧光屏上的光 强痕迹将可以看出电子密度分布,这间接反映了激光脉冲信号的直接像'

图2条纹相机的工作原理示意图

在过去数十年间,新型光电探测仪器不断被报导研发成 功,它们的反应时间已经能低至皮秒。但是,当我们试图去观 察和测量飞秒甚至阿秒激光脉冲信号时,反应时间将还会髙 度限制光电探测仪器的使用在此种情况下,人们将目光 转向了另外一种常见的方法~~全光学方法。

2全光学方法时间表征技术分析

全光学方法是一神非直接的方法,此方法以时空转换作 为基础。使用该方法,不仅可以测量激光脉冲信号的幅度,而 且可以测量它的相位特征。目前,全光方法可以分为:自相关 以及互相关法频率分辨光学开关法(FROG)'光谱相位干涉法直接电场重建法(SPIDER)191等等。

使用自相关方法来测量超短脉冲激光的时间轮廓,必须 首先要假定待测脉冲具有一个特定的时间分布,例如:髙斯分 布,超髙斯分布等。根据工作方式的差异,自相关方法可以划 分成:强度自相关方法和干涉自相关方法。强度自相关技术 这时又可以分为:无背景情况和有背景情况。当两束激光信 号以一定角度非共线通过非线性晶体,此时倍频光束和基频 光束将是非共线的,这将得到是无背景的自相关函数;当两束 激光脉冲共线通过非线性晶体,此时倍频光束将共线于基频 光束,这时即是有背景情况。

强度自相关技术通常不需要考虑两束激光信号电场的相 位,它只是在强度上对两束激光信号进行叠加。因此,通过强 度自相关技术只能初略得到待测激光脉冲的宽度信息,得到 的只是一个宽度值,它不能得到待测激光脉冲的精确时间轮 廓以及脉冲相位。当待测激光脉冲的脉宽很窄时,此时脉冲 电场的相位对脉冲本身的影响就不能被忽略。在这种情况下,两脉冲电场之间由于干涉产生的相互作用就必须要被考虑在 内,这就是干涉叠加。从这个角度来看,干涉自相关技术将会 包含待测激光脉冲一部分相位信息;但是,因二阶非线性效应 产生得到的和频信号一般情况下是对称的,因此,我们也得不

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激光脉冲测距实验报告讲解

激光脉冲测距

1 目录 一工作原理 (3) (1)测距仪工作原理 (3) (2)激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) (3)测距仪的大致结构组成 (4) (4)主要的工作过程 (4) (5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5) 二激光脉冲测距的应用领域 (5) 三关键问题及解决方法 (6) (1)优点 (6) (2)问题及解决方案 (7) 2 一工作原理 (1)测距仪工作原理 现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。简单地讲,脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间t,光速c 和往返时间t 的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块:激光发射模块;激光接收模块;距离计算与显示模块;激光准直与聚焦模块,如图2-1 所示。系统工作时,由发射单元发出一束激光,到达待测目标物后漫

反射回来,经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲,光脉冲传输到目标上以后,其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t,那么被测目标的距离 D 为:式中:c 为激光在大气中的传播速度;D 为待测距离;t 为激光在待测距离上的往返时间。 R=C*T/2 (公式1) 图一脉冲激光测距系统原理框图激光脉冲测距仪光学原理结构2() 3

图二)测距仪的大致结构组成(3 时钟脉冲门控电路、脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、 振荡器以及计数显示电路组成4)主要的工作过程(其工作过程大致如下:首先接通电源,复原电路给出复原信号,使整机复原,准备进行测量;同时触发脉冲激光发生器,产生激光脉冲。该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统,作为计时的起始点。大部分光脉冲能量射向待测目标,由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收,这就是回波信号。参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲,并加以放大和整形。整形后的参考信号能触发器翻转,控制计数器开始对晶格振荡器发出的时钟脉冲进行计数。整形后的回波信号使触发器的输出翻转无效,从而使计数器停实验装置实止工作。这样,根据计数器的输出即可计算出待测目标的距离。三单片机开放板和激光脉冲发射、接收电路验装置包括“”“”。 4 (5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 激光脉冲发射/接收电路板原理框图如图2.3所示。图中EPM3032为CPLD;MAX3656为激光驱动器;MAX3747为限幅放大器;T22为单端信号到差分信号转换芯片;T23为差分信号到单端信号转换芯片;LD为半导体激光器;PD为光电探测器。板子上端的EPM3032被编程为脉冲发生器,输出重复频率为1KHz,脉冲宽度为48ns的电脉冲信号。此信号经MAX3656放大后驱动LD发光。板子下端的EPM3032被编程为计数器,对125MHz晶振进行计数。其计数的开门信号来自上端的TX信号,关门信号来自PD的输出。计数器的计数结果采用12 位二进制数据输出,对应的时间范围为0~32.7?s。 二激光脉冲测距的应用领域 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法.脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收.测距仪同时记录激光往返的时间.光速和往返时间的乘积的一半.就是测距仪和被测量物体之间的距离.脉冲法测量距离的精度是一般是在+/-1米左右.另外.此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。 激光测距仪已经被广泛应用于以下领域:电力.水利.通讯.环境.建筑.地质.警务.消防.爆破.航海.铁路.反恐/军事.农业.林业.房地产.休闲/户外运动等。 由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点,它一出现就吸引了众多科学工作者的目光,并被迅速地被应用在工业生产方面、国防军工方面、房地产业、各级科研机构、工程、防盗安全等各个行业各个领域:激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。有关于激光的研究与生产制造也如火如荼地开展了起来。 5

脉冲宽度的测量

第一章绪论 §1-1研究本课题的意义 脉冲宽度的测量,实质是时间的测量,在生产和科学研究中,经常要测量时间,例如,完成第一生产工序所需要的时间,周期性信号的周期,激光测距和雷达测量目标距离,也是测量电磁波从目标反射回来的时间来确定目标的距离,运动物体行程的时间等等都说明时间测量的重要性。 §1-2时间测量的方法 常见的时间测量仪表有运动会上用的秒表和家庭用的时钟,个人用的手表,这些机械式仪表读数不太精确,分辨力不太高,例如手表的分辨力为秒百米赛跑的计时秒表也只能分辨到0.01秒,如果要测量微秒,机械式的秒表是办不到的,只有采用电子式仪表要测量。 §1-3电子计时的工作原理 随着电子技术的飞速发展,新的电子元器件的出现,为制造先进的仪器仪表奠定基础。电子计时器的工作原理是由一基准的时钟脉冲源,目前时钟频率可达到几千兆赫,如计算机的主振频率可达到几个GHz,它的一个周期的时间为零点几个毫微秒,用这种时钟脉冲来测量时间,其分辨力可达到10-9秒。 电子计时器的工作原理框图1-1所示,用一个门电路来控制时钟脉冲通过,例如用一个电子开关使门打开,使时钟脉冲通过门电路送到计数器,进行计数,经过一段时间发出一个信号使门电路关闭。无时钟脉冲通过,计数器停止计数,计数器计的数通过译码、显示器、显示电路及可用数字显示这段时间

时钟 脉冲 图1-1 计时电路框图 电子计数仪的优点:精度高、使用方便、读数直观、测量范围大,可远距离传输 §1-4时间测量仪的应用 数字式时间测量仪是生产和科学实验中不缺少的基本仪表,在测量速度、加速度、动量、冲量、频率和周期等方面都得到广泛应用。 第二章方案论证 §2-1设计任务 输入被测电压幅度:0.1~10V 输入信号的脉冲宽度≧100us 测量误差≦1% 可测量周期性信号的周期 §2-2脉冲宽度测量的工作原理 脉冲宽度的测量,实质上是时间的测量,其电路组成包括输入通道,时基电路、主控门电路、控制电路、计数与显示电路五大部分组成。如图2-1所示

(时间管理)时间进度安排

(时间管理)时间进度安排

论文指导课讲稿 第壹节师生第壹次见面 五项工作:1,师生见面,交换 e-mail 地址。2,完成选题。3,发论文任务书(初稿)。4,开题方案。5,调研。 壹、毕业论文工作程序 首先展示教务处下发的本科生毕业设计(论文)工作程序。 本科生毕业设计(论文)工作程序

二、师生见面,交换 e-mail 地址 5 件事:说明毕业论文工作程序→把评分表显示给学生→说明选题注意事项→确定实习单位→确定联系方式。 A、说明毕业论文工作程序。 B、把评分表显示给学生,不发,论文答辩后再填写。里面有关于毕业环节的规定,任务书,开题方案表,中期检查表,指导记录表,评分表,答辩记录和诚信

申明。 最需要说明的是每周指导俩次,让学生及时填。指导以网为主。 教师指导手册包括关于指导教师规定,任务书,论文指导情况和三个签字加论文得分。 C、说明选题注意事项: 原则上应每生壹题,独立完成。下列情况的题目不宜作毕业论文或毕业设计的选题:(1)和所学专业培养目标不吻合的;(2)范围过于狭窄,内容过于单壹, 达不到全面训练目的的;(3)属于尖端科技或过于宏观,本科学生难以胜任的;(4)无法按期完成或不能取得阶段性成果的;(5)和以往的毕业设计或毕业论文题目雷同的。 D、确定实习单位。没有自己联系单位的要将名单上报。 E、确定联系方式。原则上每周均要联系(学校规定俩次)。指导教师下周上报实习单位。 三,完成选题,5 件事:把参考选题发给学生→考察选题是否和实习挂钩→草拟壹个大纲→了解学生的社会资源→学生要证明他有能力完成选题。 A、把参考选题发给学生,仅供参考,当时定选题,当时写大纲。鼓励老师和学生提ft新选题,可是,所有新选题以院长确认为准。院长确认的原则是选题要力所能及,要有调研等自己的工作,要结合专业。 B、考察选题是否和实习挂钩。 C、草拟壹个大纲。大纲大体格式:壹,导论;二,文献综述;三,基本理论;四, 调研说明和分析;五,结论和建议。 D、了解学生的社会资源。缺少资源会使调研难度加倍。

光电探测技术实验报告

光电探测技术实验报告 班级:08050341X 学号:28 姓名:宫鑫

实验一光敏电阻特性实验 实验原理: 光敏电阻又称为光导管,是一种均质的半导体光电器件,其结构如图(1)所示。由于半导体在光照的作用下,电导率的变化只限于表面薄层,因此将掺杂的半导体薄膜沉积在绝缘体表面就制成了光敏电阻,不同材料制成的光敏电阻具有不同的光谱特性。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。 实验所需部件: 稳压电源、光敏电阻、负载电阻(选配单元)、电压表、 各种光源、遮光罩、激光器、光照度计(由用户选配) 实验步骤: 1、测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻 观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩 盖,用万用表测得的电阻值为暗电阻 R暗,移开遮光罩,在环境光照下测得的光敏电阻的 阻值为亮电阻,暗电阻与亮电阻之差为光电阻,光 电阻越大,则灵敏度越高。 在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻, 试作性能比较分析。 2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图(3)接线,电源可从+2~+8V间选用,分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/R L,亮电流L亮=V亮/R L,亮电流与暗电流之差称为光电流,光电流越大则灵敏度越高。 分别测出两种光敏电阻的亮电流,并做性能比较。 图(2)几种光敏电阻的光谱特性 3、伏安特性: 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系。 按照图(3)分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V、12V时的光电流,并尝试高照射光源的光强,测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。 注意事项: 实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率P MAX, P MAX=LV。光源照射时灯胆及灯杯温度均很高,请勿用手触摸,以免烫伤。实验时各种不同波长的光源的获取也可以采用在仪器上的光源灯泡前加装各色滤色片的办法,同时也须考虑到环境光照的影响。

冲刺练习

名词解释 1.肺循环:静脉血由右心室搏出,经肺动脉及各级分支,最后进入肺泡壁上的毛细血管网,在此进行气体交换,使静脉血变成动脉血,经肺动脉返回左心房。这一循环途径称之为肺循环或小循环。 2.学校体育团体:是指体育教师和学生在共同规范与目标指引下,以特定方式组合起来的协调活动的结合体。 3.体格:人体形态结构方面,包括人体生长发育水平,身体整体指数与比例及身体形态。 4.第二次呼吸:极点出现后,经过一段时间的调整,植物神经与躯体神经系统技能水平达到了新的动态平衡,生理机能低下综合症明显减轻或消失,这时人体的动作变得轻松有力,呼吸变得均匀自如,这种机能变化过程和状态称为第二次呼吸。 5.蛋白质:是由氨基酸分子组成的高分子有机化合物。 6.角速度:指人体在单位时间内转过的角度 7.徒手训练:指运用踢拿摔打等方法,按照进攻、防守、还击的运动规律编成的拳术对练套路。 8.暗示训练:指利用语言、手势表情以及其他刺激物,采用间接含蓄的方法,对训练者心理状态和行为施加影响的过程。 9.进攻战术(排球):指在接对方发,扣,拦,传,垫过来的球后,全队所采取的有目的有组织的进攻行动。 10.肺通气量:单位时间内吸入(或呼出)的气量称为肺通气量。 11.社会体育团体:根据社会发展的需要和体育自身的规律,按照不同的人群,不同的志趣爱好需求资源组织起来,以开展体育、健身和娱乐为宗旨的民间体育团体。 12.间歇训练法:是一种对训练动作结构和运动负荷强度、间歇时间具有严格的要求,以使机体处于不完全恢复状态下,反复进行训练的方法。 13.离心收缩:肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩称为离心收缩 14.静息电位:安静时存在于细胞两侧的电位差。 15.唤醒:指机体总的生理性激活的不同状态或不同程度。是有感觉兴奋性水平、腺和激素水平以及肌肉的准备性所决定的一种生理和心理活动的准备状态。 16.体育锻炼:指人们根据需要自我选择,运用各种体育手段,并结合自然力和卫生措施,以发展身体、增进健康、增强体质,调节精神,丰富文化活动和支配余暇时间为目的的体育活动。 17.体育学习:学生在教师有目的有计划的指导下,学习和掌握体育健康卫生知识,基本技术和技能,锻炼身体,发展体质,增强健康,和形成良好思想品德的学习过程 18.垫球(排球):通过手臂或身体其他部位的迎击动作,使来球从垫击面上反弹出去的击球动作。 19.能力分组:指教师根据教材内容的特点,结合学生体育能力的水平,将其分成若干小组,或由学生根据自己的学习情况与能力来选择学习小组的方式。 20:运动应激综合症:指运动员在训练和比赛时,体力负荷超过了机体的潜能而发生的生理功能紊乱或病理现象。 21.体育教学:是指在教师的指导和学生的参与下,教师根据教学计划和教学大纲,想学生传授体育与健康的基本知识和运动技能,发展学生身体,增强体质,对学生进行思想品德教学的过程

脉冲激光测距仪的设计-课程设计

目录 第一章绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 第二章脉冲激光测距仪的工作原理 (2) 2.1测距仪的简要工作原理 (2) 第三章脉冲激光器的结构及工作过程 (3) 3.1激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) 3.1.1测距仪的大致结构组成 (3) 3.2主要的工作过程 (4) 3.3主要部件分析: (4) 3.3.1激光器(一般采用激光二极管) (4) 3.3.2激光二极管的特性 (5) 3.3.3光电器件(采用雪崩光电二极管APD) (6) 第四章影响测距仪的各项因素 (7) 4.1光脉冲对测距仪的影响 (7) 4.2发散角对测距仪的影响 (8) 第五章测距仪的光电读数显示 (9) 5.1距离显示原理及过程 (9) 5.2测量精度分析 (10) 5.3总述 (11) 参考文献 (11)

第一章绪论 1.1设计背景 在当今这个科技发达的社会,激光测距的应用越来越普遍。在很多领域,如电力,水利,通讯,环境,建筑,地质,警务,消防,爆破,航海,铁路,军事,农业,林业,房地产,休闲、户外运动等都可以用到激光测距仪。 激光测距仪一般具有精确度和分辨率高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点,因而应用领域广、行业需求众多,市场需求空间大。 当前激光测距仪的发展趋势是向测量更安全、测量精度高、系统能耗小、体积小型化方向发展。激光测距仪一般采用两种方法来测量距离:脉冲法和相位法。而其中脉冲激光测距的应用领域也是越来越宽广,比如,地形测量、战术前沿测距、导弹运行轨道跟踪以及人造卫星、地球到月亮距离的测量等。脉冲激光测距法是利用激光脉冲持续时间非常短,能量相对集中,瞬时功率很大(可达几兆瓦)的特点,在有合作目标的情况下,脉冲激光测距可以达到极远的测程;如果只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射所取得的微弱反射信号,也是可以测距的。因而脉冲激光测距法应用较多。

管理学论文-时间管理

项目时间管理 1摘要 本文以项目时间管理理论为基础,以实际项目的时间管理工作为依据对法电集中器项目时间管理进行分析研究,通过研究分析嵌入式件设计项目时间管理状况,运用科学的项目时间管理方法:网络图、WBS、甘特图、关键路径等,实施有效的项目时间管理,达到对嵌入式软件开发项目的进度管理进行有效控制和优化。 关键词项目时间管理甘特图网络图 2项目背景 2008年11月1日法国电力集团(以下简称法电)颁发了《自动计量管理规范》,法国电力将在全球范围内寻找供应商和合作伙伴。我公司2009年2月至9月完成了第一阶段《AMM V0 项目推广原型系统招标细则》要求的电能表原型的开发,并在2009年11月通过法国电力集团的验收,顺利进入第二阶段《工业原型》的试制研发工作。 2009年8月公司在第一阶段送检的同时,进行了第二阶段试制研发工作的准备:材料的学习、规范的理解与人员资源的调配。 2010年4月项目组正式成立。由于法电要求电能表和集中器都组织人力开发,因此公司成立两个项目组,两个项目组共用部分资源。本文只针对集中器项目正式成立后的工作进行描述和分析。同时本文主要针对项目的时间管理进行论述,其间会提及项目管理九大知识体系的其他内容,但不会进行展开描述。 3项目时间管理概述 项目时间管理是现代项目管理九大知识体系的一部分.美国项目管理协会(PMI)对项目时间管理的解释是:项目时间管理是为确保项目按时完成必须进行的各项过程,即项目规划、组织、实施和控制.它的目的是保证按时完成项目、合理分配资源、发挥最佳工作效率.项目时间管理是整个项目管理中重要的组成部分,具体包括六个部分,(1)活动定义:确定为产生项目各种可交付成果而必须进行的具体计划活动;(2)活动排序:确定各计划活动之间的依存关系,并形成文件;(3)活动资源估算:估算完成各计划活动所需资源的种类与数量; (4)活动持续时间估算:估算完成各计划活动所需工时单位数;(5)制订进度表:分析活动顺序、活动持续时间、资源要求,以及进度制约因素,因而制订项目进度表;(6)进度控制:控制项目进度表变更 本文通过设计案例,初拟该项目的时间管理程序设计如下:

激光脉冲测距实验报告

百度文库- 让每个人平等地提升自我 激光脉冲测距 组长:孙汉林(制作PPT) 组员:张莹(讲解) 吕富敏(制作报告)

目录 一工作原理 (3) (1)测距仪工作原理 (3) (2)激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) (3)测距仪的大致结构组成 (4) (4)主要的工作过程 (4) (5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5) 二激光脉冲测距的应用领域 (5) 三关键问题及解决方法 (6) (1)优点 (6) (2)问题及解决方案 (7)

一工作原理 (1)测距仪工作原理 现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。简单地讲,脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间t,光速 c 和往返时间t 的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块:激光发射模块;激光接收模块;距离计算与显示模块;激光准直与聚焦模块,如图2-1 所示。系统工作时,由发射单元发出一束激光,到达待测目标物后漫反射回来,经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲,光脉冲传输到目标上以后,其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t,那么被测目标的距离 D 为:式中:c 为激光在大气中的传播速度;D 为待测距离;t 为激光在待测距离上的往返时间。 R=C*T/2 (公式1) 图一脉冲激光测距系统原理框图 (2)激光脉冲测距仪光学原理结构

超声波测距实验报告

电子信息系统综合设计报告 超声波测距仪

目录 摘要 (3) 第一章绪论 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.2 理论基础 (3) 1.3 系统概述 (4) 第二章方案论证 (4) 2.1 系统控制模块 (5) 2.2距离测量模块 (5) 2.3 温度测量模块 (5) 2.4 实时显示模块 (5) 2.5 蜂鸣报警模块 (6) 第三章硬件电路设计 (6) 3.1 超声波收发电路 (6) 3.2 温度测量电路 (7) 3.3 显示电路 (8) 3.4 蜂鸣器报警电路 (9) 第四章软件设计 (10) 第五章调试过程中遇到的问题及解决 (11) 5.1 画PCB及制作 (11) 5.2 焊接问题及解决 (11) 5.3 软件调试 (11) 实验总结 (13) 附件 (14) 元器件清单 (14) HC-SR04超声波测距模块说明书 (15) 电路原理图 (17) PCB图 (17) 程序 (18)

摘要 该系统是一个以单片机技术为核心,实现实时测量并显示距离的超声波测距系统。系统主要由超声波收发模块、温度补偿电路、LED显示电路、CPU处理电路、蜂鸣器报警电路等5部分组成。系统测量距离的原理是先通过单片机发出40KHz 方波串,然后检测超声波接收端是否接收到遇到障碍物反射的回波,同时测温装置检测环境温度。单片机利用收到回波所用的时间和温度补偿得到的声速计算出距离,显示当前距离与温度,按照不同阈值进行蜂鸣报警。由于超声波检测具有迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制的特点,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在生产生活中得到广泛的应用,例如超声波探伤、液位测量、汽车倒车雷达等。 关键词:超声波测距温度测量单片机 LED数码管显示蜂鸣报警 第一章绪论 1.1设计要求 设计一个超声波测距仪,实现以下功能: (1)测量距离要求不低于2米; (2)测量精度±1cm; (3)超限蜂鸣器或语音报警。 1.2理论基础 一、超声波传感器基础知识 超声波传感器是利用晶体的压电效应和电致伸缩效应,将机械能与电能相互转换,并利用波的特性,实现对各种参量的测量。 超声波的传播速度与介质的密度和弹性特性有关,与环境条件也有关: 在气体中,超声波的传播速度与气体种类、压力及温度有关,在空气中传播速度为C=331.5+0.607t/0C (m/s) 式中,t为环境温度,单位为0C. 二、压电式超声波发生器原理 压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。 三、超声波测距原理 由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在空气中传播的距离较远,因而超声波

社会科学学院

社会科学学院 心理学 一、适用学科、专业 心理学(一级学科,教育学门类) ·基础心理学(二级学科):认知与神经科学方向、社会与文化心理学方向 ·应用心理学(二级学科):健康与临床心理学方向、工业心理学方向 二、专业培养目标 适应学科发展和社会发展的需要,培养从事心理学教学、科研与实践的专门人才,以及与心理学相关学科领域的基础研究和应用方面的专门人才。其中,认知与神经科学方向的培养定位是研究型人才,培养目标是脑科学研究和认知科学研究的后备人才;社会与文化心理学方向的培养定位是研究型人才,培养目标是本土社会文化心理研究和不同民族社会文化心理研究的后备人才;健康与临床心理学方向的培养定位是研究型应用人才,培养目标是健康与临床心理学研究的后备人才以及健康与临床心理学工作的高层次应用人才;工业心理学方向的培养定位是应用型研究人才,培养目标是工程心理学,管理心理学以及决策心理学研究的后备人才以及工程心理学、管理心理学和决策心理学工作的高层次应用人才。 三、培养方式与要求 主要培养方式有:相关课程学习和在导师指导下做研究相结合。其中,认知与神经科学方向还包括:实验室研究工作以及临床医院实习(脑与神经解剖方面);社会与文化心理学方面还包括:社会考查研究工作以及跨文化交流实习;健康与临床心理学方向还包括:临床见习以及实习与督导;工业心理学方向还包括:实验室研究工作以及工程、管理等方面的实践活动。 培养要求:根据研究生培养目标,研究生应完成相应课程学习和论文研究工作,并进行相应的见习行业实习,同时要求积极参加国内外学术活动。 四、学习年限 原则上三年毕业;如果在两年或者两年半内完成了培养方案中的全部要求,且成绩优秀,可申请两年或两年半毕业; 五、学分要求和课程设置 攻读硕士学位研究生期间,学位要求学分不少于29分,其中公共必修学分为5分,学科专业要求学分不少于21学分,必修环节3学分。自学学分另计。 (一)公共必修学分5学分

单片机脉冲信号测量

郑州工业应用技术学院 课程设计说明书 题单片机脉冲信号测量 姓名: 院(系):信息工程学院专业班级:计算 机科学与技术学号: 指导教师: 成绩: 时间:年月日至年月日

摘要 脉冲信号测量仪是一种常用的设备,它可以测量脉冲信号的脉冲宽度,频率等参数,并用十进制数字显示出来。利用定时器的门控信号GATE进行控制可以 实现脉冲宽度的测量。在单片机应用系统中,为了便于对LED显示器进行管理,需要建立一个显示缓冲区。本文介绍了基于单片机AT89C51的脉冲信号参数测量仪的设计。该设计可以对脉冲信号的宽度,频率等参数进行测量。 关键词:脉冲信号;频率;宽度;单片机AT89C51

目录 摘要............................................................... I 目录............................................................... II 第一章技术背景及意义 (1) 第二章设计方案及原理 (2) 第三章硬件设计任务 (3) 第四章软件结论 (12) 第五章参考文献 (13) 第六章附录 (14)

第一章技术背景及意义 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O 接口电路等。因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。由于单片机稳定可靠、物美价廉、功耗低,所以单片机的应用日益广泛深入,涉及到各行各业,如工业自动化、智能仪表与集成智能传感器、家用电器等领域。单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及带来的经济效益,更重要的意义在于,单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统的设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能,现在使用单片机通过软件就能实现了。随着单片机应用的推广普及,单片机控制技术将不断发展,日益完善。因此,本课程设计旨在巩固所学的关于单片机的软件及硬件方面的知识,激发广大学生对单片机的兴趣,提高学生的创造能力,动手能力和将所学知识运用于实践的能力。 中断功能是一种应用比较广泛的功能,它指的是当CPU正在处理某件事情的时候,外部发生了某一件事(如一个电平的变化,一个脉冲沿的发生或定时器计数溢出等)请求CPU迅速去处理,于是,CPU暂时终止当前的工作,转去处理所发生的事件。中断服务处理完该事件以后,再回到原来被中止的地方继续原来的工作,这样的过程称为中断。本文中用到了定时器T0溢出中断,以实现软件延时。脉冲信号测量仪是一种常用的设备,它可以测量脉冲信号的脉冲宽度,脉冲频率等参数。

时间管理文献综述

A review of the time management literature Brigitte J.C.Claessens,Wendelien van Eerde and Christel G.Rutte Technische Universiteit Eindhoven,Eindhoven,The Netherlands,and Robert A.Roe Universiteit Maastricht,Maastricht,The Netherlands Abstract Purpose –The purpose of this article is to provide an overview for those interested in the current state-of-the-art in time management research. Design/methodology/approach –This review includes 32empirical studies on time management conducted between 1982and 2004. Findings –The review demonstrates that time management behaviours relate positively to perceived control of time,job satisfaction,and health,and negatively to stress.The relationship with work and academic performance is not clear.Time management training seems to enhance time management skills,but this does not automatically transfer to better performance. Research limitations/implications –The reviewed research displays several limitations.First,time management has been de?ned and operationalised in a variety of ways.Some instruments were not reliable or valid,which could account for unstable ?ndings.Second,many of the studies were based on cross-sectional surveys and used self-reports only.Third,very little attention was given to job and organizational factors.There is a need for more rigorous research into the mechanisms of time management and the factors that contribute to its effectiveness.The ways in which stable time management behaviours can be established also deserves further investigation. Practical implications –This review makes clear which effects may be expected of time management,which aspects may be most useful for which individuals,and which work characteristics would enhance or hinder positive effects.Its outcomes may help to develop more effective time management practices. Originality/value –This review is the ?rst to offer an overview of empirical research on time management.Both practice and scienti?c research may bene?t from the description of previous attempts to measure and test the popular notions of time management. Keywords Time measurement,Training,Control,Job satisfaction,Performance management Paper type Literature review During the last two decades,there has been a growing recognition of the importance of time in the organizational literature.According to Orlikowsky and Yates (2002),the temporal dimension of work has become more important because of expanding global competition and increased demands for immediate availability of products and services.Garhammer (2002)has pointed at the increased pace of life shown in doing things faster (acceleration),contracting time expenditure (e.g.eat faster,sleep less),and compressing actions (making a phone call while having lunch).Other studies have examined the perception of time in organizational contexts (e.g.Palmer and Schoorman,1999)and the experience of time pressure among employees (e.g.Jackson and Martin,1996;Major et al.,2002;Teuchmann et al.,1999). The current issue and full text archive of this journal is available at https://www.wendangku.net/doc/9314433193.html,/0048-3486.htm Time management literature 255 Received 4July 2004Revised 13October 2004Accepted 15December 2005 Personnel Review Vol.36No.2,2007 pp.255-276 q Emerald Group Publishing Limited 0048-3486 DOI 10.1108/00483480710726136

激光脉冲测距实验报告

激光脉冲测距 组长:孙汉林(制作PPT) 组员:张莹(讲解) 吕富敏(制作报告)

目录 一工作原理 (3) (1)测距仪工作原理 (3) (2)激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) (3)测距仪的大致结构组成 (4) (4)主要的工作过程 (4) (5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5) 二激光脉冲测距的应用领域 (5) 三关键问题及解决方法 (6) (1)优点 (6) (2)问题及解决方案 (7)

一工作原理 (1)测距仪工作原理 现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。简单地讲,脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间t,光速 c 和往返时间t 的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块:激光发射模块;激光接收模块;距离计算与显示模块;激光准直与聚焦模块,如图2-1 所示。系统工作时,由发射单元发出一束激光,到达待测目标物后漫反射回来,经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲,光脉冲传输到目标上以后,其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t,那么被测目标的距离 D 为:式中:c 为激光在大气中的传播速度;D 为待测距离;t 为激光在待测距离上的往返时间。 R=C*T/2 (公式1) 图一脉冲激光测距系统原理框图 (2)激光脉冲测距仪光学原理结构

图二 (3)测距仪的大致结构组成 脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、门控电路、时钟脉冲振荡器以及计数显示电路组成 (4)主要的工作过程 其工作过程大致如下:首先接通电源,复原电路给出复原信号,使整机复原,准备进行测量;同时触发脉冲激光发生器,产生激光脉冲。该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统,作为计时的起始点。大部分光脉冲能量射向待测目标,由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收,这就是回波信号。参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲,并加以放大和整形。整形后的参考信号能触发器翻转,控制计数器开始对晶格振荡器发出的时钟脉冲进行计数。整形后的回波信号使触发器的输出翻转无效,从而使计数器停止工作。这样,根据计数器的输出即可计算出待测目标的距离。三实验装置实验装置包括“激光脉冲发射、接收电路”和“单片机开放板”。

光电探测实验报告

光电探测技术 实验报告 班级:10050341 学号:05 姓名:解娴

实验一光敏电阻特性实验 一、实验目的 1.了解一些常见的光敏电阻的器件的类型; 2.了解光敏电阻的基本特性; 3.测量不同偏置电压下的光敏电阻的电压与电流,并作出V/A曲线。 二、实验原理 伏安特性显示出光敏电阻与外光电效应光电元件间的基本差别。这种差别是当增加电压时,光敏电阻的光电流没有饱和现象,因此,它的灵敏度正比于外加电压。 光敏电阻与外光电效应光电元件不同,具有非线性的光照特性。各种光敏电阻的非线性程度都是各不相同的。 大多数场合证明,各种光敏电阻均存在着分析关系。这一关系为 式中,K为比例系数;是永远小于1的分数。 光电流的增长落后于光通量的增长,即当光通量增加时,光敏电阻的积分灵敏度下降。 这样的光照特性,使得解算许多要求光电流与光强间必需保持正比关系的问题时不能利用光敏电阻。 光照的非线性特性并不是一切光敏半导体都必有的。目前已有就像真空光电管—样,它的光电流随光通量线性增大的光敏电阻的实验室试样。光敏电阻的积分灵敏度非常大,最近研究出的硒—鎘光敏电阻达到12A/lm,这比普通锑、铯真空光电管的灵敏度高120,000倍。

三、实验步骤 1、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图1接线,电源可从+2V~+8V间选用,分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮。则暗电流L暗=V暗/RL,亮电流L亮=V亮/RL,亮电流与暗电流之差称为光电流,光电流越大则灵敏度越高。 2、伏安特性 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系即为伏安特性。按照图1接线,分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V时的光电流,并尝试高照度光源的光强,测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果 填入表格并做出V/I曲线。 图1光敏电阻的测量电路 偏压2V4V6V8V10V12V 光电阻I 四、实验数据 实验数据记录如下: 光电流: E/V246810 U/V0.090.210.320.430.56 I/uA1427.54255.270.5 暗电流:0.5uA 实验数据处理:

【开题报告】时间压力对决策规避的影响

开题报告 应用心理学 时间压力对决策规避的影响 一、选题的背景和意义 1949年新中国成立,中国这头东方睡狮开始慢慢地觉醒,但步履维艰。1956年,以生产资料私有制的社会主义改造基本完成为标志,我国就进入了社会主义初级阶段。直到1978年中共十一届三中全会作出全面实行改革开放的新决策,祖国大地再次焕发了活力,中华民族终于踏上了民族复兴的伟大征程。改革开放30多年来,无论是在社会的和谐稳定,还是经济、教育、航天等事业,中国都取得了不错的成绩,尤其是在经济方面,随着经济发展水平地不断提高,人们的生活质量也有了明显地改善,而在这中间,消费起了桥梁作用。现在人们消费不仅仅是为了满足生理需要,更注重的是精神的需要,美的需要,进而来自我实现。在消费的过程中,消费者是根据什么来决定买什么,买还是不买,什么时候买,在什么地方买,怎么买,谁去买。这个过程表明了消费者在做决策时所经历的步骤以及对零售商的关系。 无论是在日常生活消费还是职业生涯规划,选择偏好的测量或预测都是相当重要的。在消费者行为的研究领域里,如果能够事先了解消费者对产品的偏好,那么对于产品的开发、销售的策略及售后服务都是有很大帮助的。 二、研究目标与主要内容(含论文提纲) 本研究是在查阅前人有关时间压力对决策规避影响的基础上,通过对杭州大学生进行问卷调查,从而对两者的相关进行分析,探讨时间压力是如何影响决策者制定决策策略的。具体框架如下: 1、前言:简介当前影响购买决策的因素的相关背景; 2、查阅相关的文献并总结; 3、研究方法:研究假设和问卷设计,被试、研究工具、数据统计与分析; 4、讨论; 5、结论。

三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 本课题主要采用问卷调查法对杭州大学生的决策制定过程中时间压力的影响进行 探讨。设计问卷,随机抽取250名杭州大学生,通过前测问卷及虚拟情境修正后,发 出正式问卷,收集原始资料, 确认所有填写符合要求后, 将原始数据输入数据库, 用SPSS17.0 软件进行分析。 四、参考文献 [1] 果洪迟. 影响购买决策的因素[J]. 北京工商大学学报(社会科学版), 1983, (01). [2] 于泳红,汪航. 选项数量和属性重要性对决策中信息加工的影响[J] . 应用心理学,2005, (03). [3] 黄凌玲. 消费者决策模式之探讨—规避决策对消费者选择之影响[D]. 国立中央大学, 2008. [4] 李红锋. 时间压力和选项属性对决策中信息加工的影响[D]. 河南大学, 2008. [5] 王大伟, 刘永芳. 归因风格、时间压力对购买决策影响的实验研究[J]. 心理科学, 2008, (04). [6] 刘金平, 李红锋. 时间压力下的决策策略和决策理论[J]. 河南大学学报(社会科学版), 2008, (06). [7] 彭华. 时间压力对情绪性权衡困难下决策行为的影响[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库, 2008, (11) . [8] 王大伟. 决策制定过程中的时间压力效应[J]. 心理研究, 2009, (06) . [9] 王大伟. 时间压力、属性数量影响决策信息加工的研究[J]. 山东师范大学学报(人文社会科学版), 2009, (06) . [10] 柯青松. 时间压力对偏好反转的影响[A]. 第十二届全国心理学学术大会论文摘要集[C], 2009. [11] 王大伟,刘永芳. 时间知觉对决策制定的时间压力效应的影响[J]. 心理科学, 2009, (05) . [12] Rieskamp J,Hoffrage U. Inferences under time pressure: How opportunity costs affect strategy selection [J]. Acta Psychologica,2008,127:258-276. [13] Hsin-Hsien Liu, Andrew M. Colman. Ambiguity aversion in the long run: Repeated decisions under risk and uncertainty [J]. Elsevie,2009,30:277-284.

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