本文關(guān)鍵詞：低相干干涉儀的控制系統(tǒng)的集成開發(fā)和優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 低相干 LabVIEW 集成開發(fā)和優(yōu)化 “窄窗閾值法”

【摘要】：低相干干涉檢測技術(shù)作為一項重要的光學(xué)檢測技術(shù),在光學(xué)器件檢測、生物醫(yī)學(xué)檢測及傳感等領(lǐng)域,都具有重要應(yīng)用價值。我們實驗室現(xiàn)有一套低相干干涉檢測系統(tǒng),可用于檢測光學(xué)器件的相位參數(shù),檢測精度為0.01rad。但該系統(tǒng)的自動化水平低,檢測時間較長,單次檢測到處理完數(shù)據(jù)得出結(jié)果的時間約為15分鐘。本文針對“如何提高該檢測系統(tǒng)的自動化水平和檢測效率”這個工程問題開展了研究和開發(fā)工作。基于虛擬儀器技術(shù),采用LabVIEW和MATLAB混合編程,對檢測系統(tǒng)的控制系統(tǒng)部分進(jìn)行了重新設(shè)計、集成開發(fā)和優(yōu)化,同時對實踐中遇到的問題進(jìn)行分析,研究和探索提高系統(tǒng)性能的方法。本文的具體工作和貢獻(xiàn)分為以下幾點：1、基于LabVIEW平臺的控制系統(tǒng)各個模塊的軟件設(shè)計和開發(fā)。在LabVIEW平臺上對控制系統(tǒng)中的延時線控制模塊、采集卡控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行了軟件重新設(shè)計和開發(fā),為后續(xù)控制系統(tǒng)的集成奠定基礎(chǔ)。詳細(xì)分析了各個模塊的軟件設(shè)計思路、具體編程實現(xiàn)及測試結(jié)果,并結(jié)合技術(shù)機(jī)理論證一鍵初始化自動檢測設(shè)計、采集數(shù)據(jù)的事件驅(qū)動提取設(shè)計等新設(shè)計的優(yōu)點。對檢測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制進(jìn)行了研究,并解決采集數(shù)據(jù)丟失問題和采集數(shù)據(jù)實時顯示不流暢問題,保證了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。2、控制系統(tǒng)的集成開發(fā)和優(yōu)化。優(yōu)化設(shè)計了控制系統(tǒng)架構(gòu),對本文新開發(fā)的延時線控制模塊、采集卡控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行了軟件集成開發(fā)和優(yōu)化。詳細(xì)分析了控制軟件的后端程序和前端界面設(shè)計,并對線程饑餓、代碼重構(gòu)、內(nèi)存不足等問題進(jìn)行了研究和解決。提出“窄窗閾值法”對數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行優(yōu)化,并完成代碼實現(xiàn),使得檢測系統(tǒng)在低相干干涉峰間隔不均勻時也能正確檢測到所有干涉峰的峰值位置,擴(kuò)大了檢測系統(tǒng)所能檢測的光學(xué)器件的范圍。3、檢測系統(tǒng)的封裝和測試。設(shè)計并制作了適用于本文低相干干涉檢測系統(tǒng)的儀器機(jī)箱,并完成系統(tǒng)封裝,提高了系統(tǒng)的空間利用率、便攜性和可維護(hù)性。對集成和優(yōu)化后的系統(tǒng)進(jìn)行了測試,并對數(shù)據(jù)的可視化定制進(jìn)行了探討。與原先的系統(tǒng)相比,新系統(tǒng)的控制軟件由3個簡化為1個,與檢測系統(tǒng)的匹配性更強(qiáng),系統(tǒng)的自動化水平和檢測效率大幅提高。測試結(jié)果表明單次檢測到處理完數(shù)據(jù)得出結(jié)果的時間從原先的15分鐘縮短到45秒以內(nèi),時間效率提高了20倍以上。
【關(guān)鍵詞】：低相干 LabVIEW 集成開發(fā)和優(yōu)化 “窄窗閾值法”
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH744.3;TP273
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題背景11-15
• 1.2 研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文的研究目的和主要內(nèi)容17-19
• 第2章 研究的關(guān)鍵工程問題及技術(shù)路線設(shè)計19-23
• 2.1 研究的關(guān)鍵工程問題19-20
• 2.2 技術(shù)路線的設(shè)計20
• 2.3 軟件開發(fā)環(huán)境的選用20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 控制系統(tǒng)中各個模塊的軟件設(shè)計和開發(fā)23-50
• 3.1 延時線控制模塊的軟件設(shè)計和開發(fā)23-31
• 3.1.1 延時線的硬件性能23-25
• 3.1.2 基本延時線控制模塊的軟件設(shè)計和開發(fā)25-27
• 3.1.3 控制指令的按鈕化設(shè)計27-28
• 3.1.4 一鍵初始化自動檢測設(shè)計28-31
• 3.2 采集卡控制模塊的軟件設(shè)計和開發(fā)31-41
• 3.2.1 數(shù)據(jù)采集卡的硬件性能31-32
• 3.2.2 基本采集卡控制模塊的軟件設(shè)計和開發(fā)32-35
• 3.2.3 采集數(shù)據(jù)的事件驅(qū)動提取設(shè)計35-37
• 3.2.4 對采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的研究和探索37-41
• 3.3 數(shù)據(jù)處理模塊的軟件設(shè)計和開發(fā)41-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 控制系統(tǒng)的集成開發(fā)和優(yōu)化50-67
• 4.1 后端程序總架構(gòu)設(shè)計和線程饑餓問題的研究及解決50-52
• 4.2 數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊的一體化架構(gòu)設(shè)計52-54
• 4.3 數(shù)據(jù)處理模塊的代碼重構(gòu)及與其他模塊的通信設(shè)計54-57
• 4.4 控制軟件前端界面的設(shè)計及功能測試57-60
• 4.5 內(nèi)存不足問題的研究和解決60-61
• 4.6 “窄窗閾值法”的提出和代碼實現(xiàn)61-66
• 4.7 本章小結(jié)66-67
• 第5章 系統(tǒng)封裝和測試67-77
• 5.1 系統(tǒng)封裝67-70
• 5.2 系統(tǒng)測試70-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 第6章 工作總結(jié)與展望77-80
• 6.1 工作總結(jié)77-78
• 6.2 展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果82

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 魯虹偉;低相干干涉檢測技術(shù)與光濾波器測量表征研究[D];浙江大學(xué);2013年

，

本文編號：1109593