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电子测量技术论文范文1
关键词：多媒体；课件；Authorware；背景音乐；多媒体
前言
多媒体课件以丰富的视听信息，生动的图形、图像，高科技表现手段使教学内容化繁为简，化宏观为微观，形象生动，创设情境，写作论文使理论学习、问题辅助学习、激发兴趣和协作学习等在教学中得以体现，使学生由被动学习变为主动学习，由个体独立学习变为群体合作学习，由复制性学习变为创造性学习[1]。本文采用的Authorware7.0软件，通过Fireworks8.0创作动画辅助，将多种教学媒体和教学方法有机结合，完成《电子测量技术》课程的课件设计。
1课件的设计
《电子测量技术》课程是高等职业教育电子信息、应用电子、自动化等专业的专业基础课，同时也是新知识点较多的一门课程。针对职业教育特点，我们主编了《电子测量技术》规划教材，2003年由电子工业出版社出版，教材目前印刷7次，印数已达3万册。因此，从教学角度出发，考虑该教材已获得广泛承认，课件内容以该书为基础，涵盖《电子测量技术》全书12章节内容，并且借鉴原来基于PowerPoint课件的经验，各章节自成体系，按教学大纲划分出知识点；其次是课件应具有良好的用户界面和视觉、听觉效果，课件所使用的计算机硬件和软件开发环境相对兼容，便于升级扩展。
1）脚本的编写
编写详细的脚本，是整个多媒体课件开发过程中的一个重要环节，它把课件设计与制作紧密地联系在一起，成为课件制作的重要依据。写作毕业论文编写脚本包括界面设计、交互设计和风格设计3个方面[2]。
界面是教学信息在屏幕上的显示区域及用户操作区域，设计时我们主要突出“教为学”的思想，围绕教学内容这一中心，既防止课件界面色彩、声像效果等过分浓烈、喧宾夺主，影响学习内容；又考虑课程部分内容如仪器内部电路抽象、枯燥，而学生需要感官刺激，激发兴趣的特点。
同时，我们体会多媒体课件的强大生命力主要体现在交互能力上，比如只需通过单击屏幕上某个特殊的链接设置，方便实现不同对象之间的跳转。本设计中创建了两个导航结构，一种是利用“导航”图标指向框架图标中的某一页，来实现程序内部的跳转和调用。另一种是通过“框架”图标内嵌的导航控件来实现不同页面间的浏览、翻页。除此之外还可以通过设置相应的超文本链接来实现交互性能。
在风格设计上主要体现界面、字幕和显示对象上整体的和谐统一。
2）框架结构的设计
编辑之前考虑到有大量的文本的输入，实现各个章节之间的翻转如果只使用“交互”图标，也是可以实现翻页功能，但写作硕士论文制作起来比较麻烦，而且在查找页和指定固定页方面力不从心。因此运用“框架”图标及“导航”图标制作文本浏览，就方便多了[2]。
“框架”图标和“导航”图标密切相关，经常放在一起使用。导航结构提供了选择路径的方法，可以根据设置自动跳转到指定的目标页上；“框架”图标可以方便地设计含有图形、声音、动画等组件的页面，最重要的是在“框架”图标的内部内嵌了一整套导航控件，通过这一控件可以更容易实现页面之间的来回翻转。
基本框架结构设计后，对有的地方进行了编辑，如更改控制按钮的位置和图标、设置按钮防止页面回绕、编辑进入和退出画面等，使其更适合课件的使用。
2多种媒体素材的使用
要实现多媒体课件的内容丰富多彩，使用多种媒体素材是必不可少的。其中文本、图形、图像是最基本元素，此外还有声音、动画、视频等媒体信息。考虑到职业教育“淡化理论、够用为度、培养技能、重在应用”的特点，我们认为对测量原理部分的讲解应力求突出基本概念，通俗易懂，写作工作总结便于自学，因此课件这部分主要以文本、图片形式，比较详细；而测量方法则应突出操作应用，在设计时则主要以视频演示为主；对测量仪器仪表则重点讲清工作原理和组成框图，在设计时主要以动画、网页内容为主，整个课件设计力求对多媒体资源的合理布局，使它们既符合教材要求，又突出多媒体特征。
1）文本的输入
Authorware可以直接将外部的文本输入到其内部，但是它有一特点就是在文本的输入格式方面有一定的限制，它只能输入TXT、RTF格式的文件[3]。对于不是这种格式的文档如果采用常规直接进行输入势必会占用很多时间，不利于课件的开发。因此借助系统剪贴板使用复制、粘贴的方法来添加文本。当文本过长时，或者输入的文本篇幅较大，采用滚动文本的输入方式，这样在预览时会显得更方便。
2）图片的应用
使用系统本身的绘图工具箱可以绘制出比较简单的画面，但对于《电子测量技术》这门课程仅仅依靠绘图工具箱不能达到实际的要求，如大量的仪器原理图、接线图、仪器面板图等，我们采取的第一个方法是采用Authorware7.0提供的插入外部对象的功能，将原来以Protel99SE、Word、LabVIEW等制作转换为图片形式，写作医学论文使设计的原料变得更加丰富。
3）添加背景音乐
在Authorware7.0系统中可以支持多种类型的声音文件格式，如WAV、SWA、AIFF、PCM、MP3等[3]，在制作课件时，通过“声音”图标来插入音频和设置声音播放，如控制播放次数、设置播放时间、速率等，可以轻松引用这些声音素材添加到课件中。在课件中导入背景音乐有它的优点，但是并不是每个人都喜欢有音乐，因此通过对“计算”图标和按钮响应的设置，编写按钮激活代码使课件在播放时可以由使用者根据自己的意愿单击相应的按钮，实现有声和静音之间的转换[4]。
4）动画的调用
动画是多媒体作品中不可缺少的一部分，也是设计中的一个亮点，但使用Authorware本身只能制作出二维的动画，即动画的对象只能在一个平面内运动，这样使演示的效果大打折扣，然而这并不说明Authorware不能演示三维动画，它可以通过文件插入的方式来演示其他软件制作的三维动画，同时系统本身也提供多种效果的页面切换功能，对各种外部和内部资源加以利用同样可以达到理想的效果。
制作动画的软件有很多，使用起来也各有特色。选择合适的创作工具是设计成功的关键，通过查阅相关的资料，了解Authorware系统提供了对GIF动画图像的支持，可以将其应用到课件中。GIF动画是一种特殊的图像格式，其中包含了多帧图像，这些图像按照一定的时间频率交替显示，从而达到动画显示的效果，具体是通过MacromediaFireworks8.0来设计。在Fireworks中制作动画的一种方法是通过创建元件并不停地改变它们的属性来产生运动的错觉。当按顺序播放所有的帧时就成了动画[5]。
5）智能对象与数字电影
智能对象就像一个插入Authorware作品的逻辑包，它是一个强有力的开发工具，它的不同之处在于它与向导的联接，向导可以给Authorware作品提供设置界面，写作职称论文并且可以在插入智能对象的位置添加各种变化、新的内容和逻辑关系。它能使看似繁琐的工作变得更加容易完成，即使是没有经验的开发人员也更容易更有效地完成任务。实际上智能对象在多媒体编辑上做出了根本性的改革。比如智能对象与数字电影的结合应用[3]。在课件中引入数字电影如果只是采用之前的方法，就是在流程线上添加相应的图标进行导入，在程序运行过程中当执行到该图标，系统会直接弹出播放的窗口，不利于下一操作，但是通过MovieController智能对象可以容易实现播放进度的调节。
6）网页链接
在课件设计时，考虑到有些仪器由于价格昂贵或者其他原因，学校无法购置，如数字通信测试用误码仪、逻辑分析仪等，课件设计中考虑实现网页的链接，链接到知名企业的网页上，已加强学生感性认识。这一功能是通过Fireworks中使用URL来实现，编辑选中的热点并对其指定URL路径，最后导出此URL即可实现指定网页的链接。
课件的主界面如图1所示，课件第1章界面如图2所示。
3课件的调试与打包
课件主要是为《电子测量技术》教材而制作的，因此为方便发行和使用，课件的后期工作就是进行调试和打包处理。
由于课件发行打包后将不允许用户再修改，打包之前应尽可能排除其中的错误，确认课件可以正常运行。写作英语论文调试可以通过两种方法来实现。一种是利用区段标志（开始/停止标志），另外一种是通过控制面板的使用。通过使用调试工具可以控制程序流程执行的区段，逐个执行程序流程中的设计图标。将制作好的课件与课件中的库文件一起打包能够提高文件的性能，减少文件的数量，使最后的作品的安装、运行更为容易，并且增加了作品运行的可靠性，避免运行时因为找不到外来函数或库文件而发生错误。
打包好的课件进行设置，可以运行在Windows95、Windows98、WindowsXP、或者是WindowsNT、Windows2000这样的32位操作系统中。其中要求的CPU应该是Pentium166以上兼容机种、内存是64M以上、硬盘容量780M、支持DirectX的显卡、光驱是8倍速以上的光驱，此外由于演示窗口大小设置为832*624像素，因此可以用于不低于16英寸显示器。制作好课件并打包后，就可以，课件时必须随同程序中用到的外部媒体文件或外部函数文件一同，Authorware7.0提供了作品的功能，该功能可以将运行作品所需的各种文件及外部函数输出到指定的目录中，从而形成用于发行的最终作品[3]。
4结论
随着各种多媒体教学的推广和普及，计算机辅助教学作为一种先进的教学手段，以其直观性、灵活性、实时性、立体化的优势，写作留学生论文越来越受到大家的青睐。要想运用好计算机辅助教学这一现代化的教学手段，其关键是要设计和制作出符合教学要求的多媒体课件[6]。我们的作品虽然完成了，但是在各院校使用过程中，一定还会发现很多不尽人意之处，我们将与时俱进，将作品更加完善，以更好的实现教学目的，达到教学效果。
参考文献
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[3]NaheedaRavjani.UsingAuthorware7[M/CD].Macromedia,Inc.600TownsendSt.SanFrancisco,CA94103,2003
[4]China-.Authorware5多媒体制作实用教程[DK/CD].北京寰宇之星软件有限公司2000
电子测量技术论文范文2
关键词：FPGA；原理；硬件设计；应用技术
1 FPGA的简介
当前使用硬件的描述语言完成电路设计，都可以通过简单的汇总和合理的布局，然后快速烧录到FPGA器件上进行基本的测试，这也是当代数字系统设计进行检验的主流技术。这些可编程器件可以用来实现基本逻辑门的电路，也可以实现一些更复杂的组合功能例如数学的方程式、解码器等等。大多数的FPGA器件里，包含着一些记忆性元件，如触发器，或者一些其它的更为完整、性能更为优越的记忆块。
设计师可以根据自己的需要按照可编辑的链接将FPGA器件内部的逻辑模块连接在一起，仿佛一整个电路的实验板被装在一个电子芯片内，这些出厂后的FPGA器件的连接方式以及逻辑块的使用都可以根据设计者不同的设计而进行改变，从而能完成不同的逻辑功能。
当你在进行的电子设计使用到FPGA器件时，你不得不需要努力地解决好电源管理、器件配置、IP集成、完整信号输出等硬件系统的设计问题。在进行硬件设计时，你需要注意以下几个问题：
1.1合理分配I/O信号
无论是哪种情况，在进行I/O信号分配时，都必须牢记以下共同的步骤：
1）用表格列出所有需要分配的I/O信号，并按照他们的重要性依次进行排列，比如电压、端接方法、I/O标准、相关时钟等；
2）检查校验模块之间的兼容性；
3）利用以上的表格和兼容准则，先把受限制最大的信号分配到引脚上，最后分配那些受限最小的信号。因为受限制大的信号往往只能分配到特定的引脚上；
4）将剩余的信号分配到较为合适的地方。
1.2注意静态功耗的降低
虽然静态电流所带来的功耗和动态功耗相比可以忽略不计，但对一些供电设备却十分重要。引发静态电流因素众多，比如没有完全接通或关断的I/O 端口、三态电的驱动器的下拉或上拉电阻，除此之外，保持编程信息也会需要一定静态功率。
2 FPGA应用技术的设计原则
从上文中对FPGA内部的硬件结构分析可看出，FPGA器件的时序逻辑非常丰富，不同于其他的可编程器件。因而对于FPGA来说，应该有一整套能够有效利用其内部丰富的时序逻辑功能的技术，而不同于其他一般的可编程器件的设计技术。由于其独特的优越性，FPGA被越来越多的设计人员所使用，其设计技术被许多的设计者所掌握。在FPGA的实际应用中，使用最合理的设计方法，能很大程度的改善FPGA在应用中出现的漏洞和问题，进而全面提高设计性能。
2.1使用层次化的设计技术
使用层次化的设计的系统一般分成若干顶层模块，而每一个顶层的模块下又有若干个小模块，并以此类推。层次化的设计模块，可以是描述原理图的结构图，也可以是经过逻辑语言所描述、表现的实体。
使用层次化的设计对于系统的模块划分非常的重要，模块划分的不合理，将会导致整个系统的设计不合理，从而使系统的性能下降，这样层次化的系统甚至要比没有经过层次化设计的系统效果更差。
使用层次化设计的主要优点有以下两个方面：增强设计可读性，增加设计重复使用的可能性。
2.2使用同步系统设计技术
所有时序电路具有同一个性质――如果要使所设计的电路正常工作，必须严格的执行事先定义好的逻辑顺序。如果不按照此顺序执行，将会把错误数据写进存储单元，从而导致错误的操作。同步系统的设计方法，也就是使用全分布周期性的同步信号使系统中所有的存储单元进行同时更新，这是执行这一时序有效进行的普遍的设计方法。电路的设计功能是通过产生时钟信号并按照时序严格执行来实现的。
对于静态的同步设计，必须满足下面的两个条件：
1.每一个边缘敏感的部件其时钟的输入应该是一次输入时钟的某一个函数；并仍和一次时钟输入的时钟信号。
2.所有的存储单元都应该是具有边缘敏感特性，在该系统中不存在电平敏感的存储单元。
我们对于FPGA器件的同步设计的理解就是全部状态的改变都是由主时钟所触发，同一个系统不同的功能模块可以是部分异步的，但是模块与模块之间必须是同步的。正如CPU的设计一样，所有的电路都和系统的主时钟是同步的。相比于异步设计，同步设计具有很多的优点，但进行同步设计时仍然需要考虑很多方面的因素。例如，在选取时钟时，需要考虑以下几点：首先，由于大部分的器件都是由时钟的上跳沿触发，这要求时钟信号的延差要很小；其次，时钟信号的频率通常很高；第三，时钟信号一般是负载较重的信号，因此合理地进行负载分配是很重要的。除此之外，在进行FPGA器件的应用时，还要考虑模块的复位电路、时序同步电路等实际问题。
参考文献
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电子测量技术论文范文3
关键词：双语教学；双语师资；双语教材；教学改革；考试改革；管理制度
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0212-03
一、电子信息工程专业需要双语教学
根据国际工程师培养要求，我们必须走全球化道路，全世界的科技资料63%以上是以英文来表达的，电子信息工程专业的主要专业课程为《计算机网络技术》、《电子测量技术》、《电子工艺技术》、《嵌入式系统原理及应用》、《光纤通信技术》、《移动通信技术》、《数字信号处理》，这些课程的特点是：比较新的技术主要来自发达国家的期刊和会议资料，绝大多数用英文表达。近几年随着广东省工业技术改造的升级和转型，引进的自动化电子设备、各种电子仪器仪表说明书一般是英文说明书，或者出口的电子产品说明也要求用英文。为了提高电子产品在国际上的竞争力，经常要派电子工程师到国外进行学术交流，也有的同学毕业后在企业从事电子产品出口销售工作，由于英语水平有限，往往无法用英语与外国经销商进行交流，这些问题都要求电子信息工程专业必须开设双语教学。电子信息工程专业从2008级开始开设了《电子测量技术》、《数字信号处理》两门课程双语教学，英语四级过级率达92%，在全院名列第一。2009级电子信息工程专业开设了《电子测量技术》、《计算机网络技术》两门双语教学课程，英语四级过级率达87%，2009级通信工程专业没有开设双语教学课程，英语四级过级率只有37%，可见双语教学对提高英语水平有很大的促进作用。
二、本专业双语教学的探索与研究
所谓双语教学，就是用英语进行专业课程教学，让学生学习电子信息工程专业知识的同时，提高学生本专业英语水平，这是对公共英语教学的延伸。近几年我们主要在教学方法改革、校本教材建设、师资队伍建设、考试改革、教学管理制度等方面进行探索与研究。
1.双语课程的选择。双语课程的选择是搞好双语教学的第一步，根据教学合格评估要求，每个专业最好安排两门本专业相关课程作为双语教学课程，首先要考虑是否有合适的双语教学教材及课程的难度，如果选一门专业课本身难度很大的，再加上双语教学，学生可能会放弃该课程学习。其次，双语教学最好选择紧跟本学科本专业前沿的课程，这种课程的国外教材相对比较好找，如选不到合适的教材，教师也可选择一些英文论文作为双语教学参考资料。如电子信息工程专业选择《电子测量技术》、《数字信号处理》、《计算机网络》作为双语教学，其中《数字信号处理》这门课程学习难度比较大，学生学习效果不好，其他两门课程学习效果比较好。
2.因材施教，克服“英文恐惧感”是前提。广东二本B线的学生高考录取线一般为470多分，据2012级4030名新生入学英语成绩统计，英语总分150分，他们的成绩分布为：40分以下占2%，40～50分占5%，50～60分占7%，60～70分占12%，70～80分占19%，80～90分占20%，90～100分占17%，100～110分占12%，110～120分占5%，120～130分占1%。面对这样英语成绩的学生，首先从新生入学开始，专业负责人或系主任通过新生入学专业教育讲座、开主题班会及课后谈心等形式帮助学生树立正确的学习态度，请本专业往届毕业生回校谈谈专业英语在企业的作用，帮助他们逐步意识到英语和双语教学的重要性与必要性。在公共英语教学时，根据不同分数段学生进行分班教学，加大对英语成绩差学生的课外辅导工作，逐步提高他们的英语水平，学完公共英语，基本消除了英语成绩两极分化问题，这些学生也逐步消除了“英文恐惧感”，这是双语教学改革能否成功的前提。
3.提高教师双语教学水平是关键。双语教学的教师不能是光懂英语的教师，首先必须有较强的本专业知识和能力，同时还要有专业英语水平和较高口语表达能力。为了建设一支较强的师资队伍，我们采取引进和培养相结合的办法，目前引进两名本专业的海外留学人员，另外派两名专业能力较强的老师到外语学院进修英语，这样就有了一支较强的双语教学队伍。为了提高双语教学水平，我们特地邀请外语学院的教师来听我们的双语教学课程，外语学院教师也了解双语教学的进展情况，这样也有利于公共英语的教学改革，我们学院的专业教师也经常听双语教学课程，教师互相交流，教学水平就有了较大的提高，有了较高水平的双语教学，学生的学习积极性有了较大提高，出勤率比较高。实践证明，提高教师的双语教学水平是双语教学改革能否成功的关键。
4.课前准备必须充分，课堂随机应变。双语教学本身教学难度较大，为提高教学效果，教师必须花多倍时间进行课前准备。首先对该课程教学内容进行整理，做到有条有理，层次分明，重点突出。其次还要根据学生的英语水平和专业能力，要做好课前充分英语和专业两方面准备。同时还要根据课堂实际情况，随机应变，必须把握好学生的实际接受能力及课堂信息量的关系，在达到最佳的教学效果。
5.处理好课外与课内关系。根据教学安排，一般双语教学专业课程为36～54学时，课内教学时间非常有限，为巩固和提高课堂所学专业知识和英语能力，要求学生在课外做到：①在认真复习、理解本次所学专业课程的内容基础上，还要掌握电子信息工程专业词汇和一些科技英语固定句子表达方式；②根据教学进度，学生要预习好下次课内容，有目的带着一些专业和英语问题去听课；③根据教师安排，课后阅读或翻译由教师提供的一些仪器英文说明书材料。经过一定时间的课内外学习，学生会不仅在学习好该课程知识能力的基础上，还能提高英语在电子信息方面的应用能力，学生学习积极性与主动性将有所提高。
6.处理好网络在线翻译问题。随着计算机软件水平的提高，现在网上出现谷歌、百度、金山、有道等在线翻译软件，确实给英汉翻译和汉英翻译带较大的方便，有的同学甚至老师认为没必要学英语，更没必要开双语教学课程。但从近几年毕业设计英文摘要可以看出，这些软件翻译存在句子结构中没有谓语或多个谓语等种种问题，特别不能正确翻译科技文章，如学生在毕业设计摘要中有一句“单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。”的句子，用有道在线翻译为“MCU with small volume，complete functions，low price，easy to develop the advantage of the many electronic systems designers of all ages.”，很明显句子没有谓语，反过来再用有道翻译为中文“单片机与体积小，功能齐全，价格低廉，易于开发利用许多电子系统设计师所有年龄的。”，可见错误百出。正确的人工翻译应为：“The advantage of MCU with small volume，complete functions，low price，easy to develop ，is liked by many designers of electronic systems.”，可见软件翻译绝对不能取代专业人工翻译。
7.考试改革。根据教学大纲要求，考试要全面考核该课程的专业知识点，同时还考核学生在实际工作的应用英语的能力，学习成绩还应在整个教学过程有所体现。所以在学成绩中平时课堂表现占10%，课外作业占30%，实验课占20%，期末考试占40%，期末试卷用英文出题，允许学生带字典，学生解题必须用英文。考试结束后，教师给学生讲评试卷，反馈存在的问题。同时还要对试卷进行分析，对教学中存在的问题，提出建议和改进措施，为下次教学改革积累经验。
8.教学管理制度改革。双语教学改革必须要有相应的教学管理制度配套，双语教学难度较大，教师花了大量时间和精力，而得不到学生好评，造成有些老师往往不愿意进行双语教学的问题。为此学院在政策采取有效的措施，鼓励教师开展双语教学，上双语教学的课时费是普通课程的1.7倍，在评优秀教师和职称评定等方面给予优先考虑，这样教师进行双语教学的积极性得到大大提高。
我校通过近几年双语教学的研究与实践，积累了一定经验，取得一些成果，如2008级电子信息工程专业的英语四级过级率达92%，本专业英语水平也显著提高，得到用人单位的好评。但是双语教学在师资队伍建设、教材建设、课程建设、考试改革、制度建设等方面还需不断完善和提高。
参考文献：
[1]曾昭英.高校数学专业双语教学的思考与实践探索[J].大学教育，2012，（2）.
电子测量技术论文范文4
关键词：工业CT；载物平台；无线遥控；步进电机；单片机；运动控制
引言
工业 CT是计算机断层成像技术在工业上的应用，涉及核物理学、光电子学、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多个学科，是一项技术密集型的高新技术[1]。工业 CT 依据其工作原理大致包括射线源-探测器系统、扫描运动控制系统、数据采集与传输系统、图像重建与处理系统等四部分，其中，扫描运动控制系统是其重要组成部分，它的性能直接影响 CT 图像的质量[2～3]。
研究分析多功能工业 CT测量机扫描运动控制系统存在的运动控制弊端，其载物台仅作X轴的平移和Z轴的转动，在很多场合不能满足所需要的实时成像的需求，因此，对载物台运动控制进行研究，扩展其运动的自由度，进而提出一个在硬件和软件上都具有通用性的无线遥控装置的设计方法进行CT机的径向和层厚方向的扫描运动控制，即Z、Y轴方向移动的载物平台控制装置（Z轴方向既是扫描运动控制的层厚方向，Y轴方向即是CT机扫描运动控制的径向方向），此装置以步进电机为控制对象，继承传统步进电机控制的优点，研制基于单片机的步进电机无线控制Z、Y轴方向的载物台系统，实现整个系统扫描过程的自动化。
1.系统运动方案设计和控制方案设计
1.1系统运动方案设计
由流程图可以看出，在软件设计时，无线遥控载物台移动状态改变前都有让载物台停下的一段语句，这是为了给载物台移动状态改变前加一段缓冲时间，以免转向时产生太大的冲击。另外，在载物台要往相反方向移动时，因为载物平台在两轴端的位置时，霍尔传感器会接收单片机一个低电平，发出指令控制步进电机停止工作，为了避免停止时可能产生瞬时闭合的失误，而使正在得电的电机损坏。
8.结束语
本研究是以解决多功能工业CT测量机在扫描运动控制的径向和层厚方向上的手动操作缺陷，采用无线遥控控制载物平台对其进行位置调整，从而达到最佳的CT成像图像质量为主要研究内容的，通过将无线通信技术、自动控制技术以及单片机与接口相关知识结合完成并实现无线控制功能，
完成了从无线遥控到接收，从单片机处理到执行，从控制步进电机转动到载物平台的软硬件设计的整体设计过程。因此，研究无线遥控载物平台对CT成像质量的影响，对改善工业CT扫描运动控制系统的成像性能具有重要的意义。
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电子测量技术论文范文5
由于被测信号十分微弱，测量过程干扰因素较多，例如温度和光源等。所以为了保证系统的测量精度，进行了光源的恒流自动控制、恒温制冷自动控制、前置放大电路等模拟电路的设计。在以AT89C51为核心的系统中，考虑到器件的通用性、性价比和精度要求，在保证测量精度的前提下尽量的降低了成本。大部分器件采用串行接法，从而简化了硬件电路。在系统的软件设计中采用了浮点数运算，累加平均的处理方法，提高了测量的精度。
【关键词】红外传感器；水分测量系统；AT89C51；浮点数运算
Design material moisture automatic measuring equipment and systems
Yu Chang-hai
（Tianjin Expressway and Technology Development Co.， Ltd Tianjin 300230）
【Abstract】The moisture measurement technology of infrared moisture measuring instrument is a synthetic technology relating to many subjects. During the past 30 years， much prominent progress has been achieved. Infrared moisture measuring instrument is a high science and technology product with light， machine and electricity. It is widely used in industry area. It has a series of advantages， such as easy use， fast measuring， high-precision， non-contact， wide-measuring， and little environmental influence， so on.
Many factors can influence on the output signal of infrared moisture meter， for example， the temperature and the light sources. For the guarantee of its measuring accuracy， we also design analog control circuit such as the light sources automatically controls， refrigeration control and the preposition amplifier and so on. At the same time we design the system of AT89C51 monolithic processor， we widely consider its versatility， cost performance and measuring precision. Most of hardware is connected synchronously， so that simplified hardware circuit. When we design the software， we used accumulation and average principle， to improve measuring precision.
【Key words】Infrared sensor；Erial moisture measuring；AT89C51；Oat point arithmetic
水分探测系统硬件电路
物质水分自动探测系统的主要功能是测量水分含量，通过分析处理传感器检测到的信号得出结果，并与上位PC机进行通讯，实现实时监测。主要目的是要进行探测系统硬件电路图的设计，包括以单片机AT89C51为核心的系统运算处理部分，和红外传感器模拟电路，以及红外测量水分的原理。
1. AT89C51单片机
2. 红外传感器的设计
红外技术在现代科技领域里占有相当大的地位，广泛应用于医学，工业，通信等许多领域。其在探测领域里的发展越来越表现出其优势。
2.1 红外测湿原理。
（1）红外物质水分探测仪是利用水分子在红外光谱区的吸收带，通过探测目标反射辐射部分的强度与标准强度目标水浓度的不同，使得反射强度与标准强度之比与被测含水量成正比的关系来提供信息。其中1.94μm波长的红外辐射就是被水分子吸收的波段，而1.68μm波长的红外辐射则几乎不被吸收，如图1所示。
（2）由于单波段的光路易受干扰，所以我们采用双波段的测量方法。这种方法是除了利用水分子可以吸收1.94μm的红外光作为测试光外，还使用水分子几乎不吸收的波长为1.68μm作为参考光。这两种红外光可以通过不同的滤光片来获得。当这两种光照射到被测物品上时，对于“干燥”的物体，对1.94μm的红外辐射没有吸收，因此两个波段上的反射辐射的强度之比与被测物品中的水分含量成正比。采用这种方法可以抵消光源的不稳定性，大气的吸收等不良因素，从而保证了测量的精度。
参考文献
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电子测量技术论文范文6
【关键词】ADXL345；加速度传感器；机械振动监测
1.引言
机械设备的高速化、大型化和自动化发展，一方面提高了生产力，另一方面给安全维护提出了更高的要求。机械振动是各种机器工作工程中经常发生的现象，在机械故障和大型机械的状态监测中振动占有重要的地位，对振动信号进行在线监测和分析可诊断系统及其部件的运行是否正常。
振动相关的物理量包括加速度、速度和位移等，由于测量加速度信号具有方便、经济的优势，工程上通常通过测量加速度测量振动[1]。早期的加速度传感器是惯性式的，由电磁感应原理产生微弱的电信号，再经过信号调理放大后通过ADC送到微处理器，这种方法电路复杂且成本较高。近年来很多IC厂商制造出了数字加速度计，将加速度感应装置和一些必要的电路集成在一片晶圆上，大大降低了加速度信号的测量成本，其中Analog Device公司生产的三轴加速度计ADXL345是一款比较突出的产品。
2.三轴加速度计ADXL345结构和功能特性
三轴加速度传感器ADXL345尺寸小，功耗低，分辨率高达13位，测量范围可达±16g。它的数据以16位2进制补码格式输出，并提供SPI和I2C两种数字访问接口，编程简单方便，非常适合于应用在移动设备上。它用于测量倾斜导致的静态重力加速度，能测到小于1°的倾角；在运动或者冲击导致的加速度测量中分辨率可达3.9mg/LSB。ADXL345提供多种特殊检测功能并能映射到中断脚输出，包括：(1)活动和非活动检测功能，通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生；(2)敲击检测功能，可以检测任意方向的单振和双振动作；(3)自由落体检测功能，可以检测器件是否正在掉落。ADXL345内部集成了一个32位先进先出(FIFO)缓冲器用于存储数据，可降低处理器的负荷和整个系统的功耗。ADLX345主要应用于手机、医疗器械、游戏、定点设备、工业仪器仪表、个人导航设备和硬盘驱动保护等多种领域。
ADXL345晶圆顶部为多晶硅表面微加工结构加速计，多晶硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上，在有加速度时提供力量阻力。它通过内部的差分电容对结构偏转进行测量，差分电容包括独立固定板和活动质量连接板，加速度使惯性质量偏转、差分电容失衡，从而传感器输出的幅度与加速度成正比。ADXL345的工作流程为：首先由3轴敏感单元感应3个方向的加速度，然后通过电子感应器件将感应到的加速度量转化成模拟量，模拟量经ADC转换为数字量后进行数字滤波并存储在FIFO中，等待主设备通过控制和中断逻辑从串行I/O口读加速度的值。
3.系统设计与实现
3.1 硬件电路设计
基于三轴加速度传感器的振动检测设备由按键模块、加速度传感器模块、RS232接口电路、报警电路模块、继电器控制模块和LCD显示模块等几部分构成。系统结构框图如图1所示，其中单片机为系统控制核心，采用华邦W78E052，它最大支持40MHz时钟，供电电压范围宽（2.4V~5.5V），内部包含2个外部中断、3个定时计数中断和看门狗计时器。工作时系统以50Hz的速率不断地采集三轴方向的加速度信号，并通过LCD将数据显示出来。同时也可以通过串口将数据传输到上位机。
三轴加速度模块电路的电源退耦和旁路设计很重要，如图2所示，在VDD和地间放置一只0.1μF电容且尽可能地靠近VDD，可用来消除电源电压波动产生的噪声。另外需在VS处加上电源旁路设计，采用一只10Ω的电阻和10μF的电容进行旁路连接。
将第7脚片选引脚拉高至VDD时ADXL345处于I2C通讯模式，以I2C模式工作要将ATL ADDRESS引脚接地。为了保证正确操作，需在SCL和SDA引脚加上拉电阻，上拉电阻的范围可在2K~10K之间[2]。需特殊说明的是，如果还有其他器件连接到I2C总线时，这些器件的额定工作电压电平不要高于VDD 0.3V以上。将SCL、SDA、INT1引脚分别与W78E052的P1.1、P1.2和INT1引脚相连接，此时ADXL345的I2C通讯地址为0x53，当FIFO中的数据满后，ADXL345会提供中断信号给单片机，这时单片机可以通过I2C读取FIFO中的数据。
ADXL345是一款高灵敏度3轴加速度传感器，它在PCB上的安装和PCB板固定都有一定的要求。因为PCB板的谐振程度会影响加速度的计量，如果将传感器安装在PCB上一些没有硬支撑的位置，会导致明显的测量错误[3-4]。
3.2 软件设计
基于三轴加速度传感器的振动监测设备可以工作在两种模式，一是单机模式，二是联机模式，这两种模式可以通过按键来设定。单机模式下，设备将监控到的数据与预先设定的数据进行比较，如果超过警界值，则发出停机指令并报警。而在联机模式下，设备则将采集到的数据通过RS232发给上位机，并执行上位机发出的命令。
系统软件流程如图3所示，系统上电后单片机对各模块进行初始化，并进行故障自检，如发现模块有故障，通过LCD显示故障模块并报警[5]。如果没有故障，则进入主程序。主程序不断的循环查询是否有按键按下，如果有按键按下则执行按键功能程序。如果没有，则三轴加速度传感器进行数据采样，系统判断是否处于联机模式。处于联机模式时跟上位机交换数据。单机模式时，按照预先的设定值执行程序，如果有异常停机并发出报警，将异常数据显示出来。
单片机读取ADXL345的数据完成后发出清空指令将FIFO清除，然后发出启动采集加速度信号，设定好ADXL345的触发模式，这样当FIFO的数据采集满时，INT1引脚将产生一个下降沿的中断。单片机的中断服务程序中设置一个ADXL345数据采集完成的标志位，每次有中断时就将数据读出来，这样ADXL345的数据采集和单片机的数据处理就可以同步进行了。
4.结论
选用三轴加速度传感器ADXL-345设计了一款机械振动的监测装置，本文详细介绍了它的软硬件的设计，完成了对机械设备的故障引起的振动进行监测的功能，实现了对机械设备故障的及时掌握和控制。装置提供RS232接口，可以方便地将数据传输到上位机。随着微电子技术的不断发展，利用微电子技术制作的传感器对机械系统的各种性能进行监测将会得到越来越多的应用。
参考文献
[1]赵丹.振动加速信号直接数字积分的DSP实现[D].太原理工大学硕士研究生学位论文,2008(06).
[2]NXP Semiconductors.UM10204 I2C-bus specification and user manual.2007,6.
[3]袁西,陈栋,田湘,等.三轴加速计ADXL345及其在捷联惯导中的应用[J].电子设计工程,2010,18(3):138-140.
