为解决现有测量接触网隔离开关角度的电子式传感器取电难、易受电磁干扰等问题, 采用光纤传感器设计了一款用于测量隔离开关角度的传感器, 利用以直代曲的思想, 将接触网隔离开关的旋转角度转换为光纤测距的方式进行测量, 采用曲线拟合算法对所设计的光纤角度传感器存在的非线性进行补偿, 并将补偿后的光纤角度传感器同高精度霍尔角度传感器一起安装在SBE27.5kV/2 000A隔离开关上进行试验测试。试验结果表明：相比于常用的BP神经网络, 经曲线拟合算法校正后的光纤角度传感器拟合度由92.47%提高到了99.94%, 线性度由9.66%提高到了0.84%, 光纤角度传感器的精确度达到了0.677。表明该方案具有较高的精确度和较强的可行性, 适用于对接触网隔离开关分合闸的检测。

在皮肤反射式共聚焦显微成像过程中, 为了实现图像亮度的快速调节, 提出了一种图像亮度自适应调节方法。通过实验建立光强控制电压与图像亮度之间的关系模型, 划分图像极端亮度区间与适度亮度区间, 采用分段调节策略, 将初始图像从极端亮度区间快速调整至适度亮度区间, 在适度亮度区间内通过线性补偿调节至目标灰度均值。对不同深度、不同位置的皮肤组织进行实时成像, 图像初始亮度存在着过亮、过暗和适中等各种情况, 上述亮度自适应调节方法均能实现快速亮度调节, 调节迭代次数为2~3, 调节后图像灰度均值达到最优值70左右。实验结果表明, 这种自适应图像亮度调节方法快速、有效, 能够满足皮肤共聚焦成像检测的需要。

设计了一种线性补偿低温漂高电源抑制比带隙基准电压源电路。带隙基准核心电路采用三支路共源共栅电流镜结构, 提高电路电源抑制比。补偿电路采用分段补偿原理, 在低温阶段, 加入一段负温度系数电流, 在高温阶段, 加入一段正温度系数电流, 通过补偿, 使带隙基准输出电压的精确度大大提高, 达到降低温度系数的目的; 同时电流镜采用共源共栅结构, 不仅提高电路的电源抑制比, 而且可以抑制负载对镜像晶体管电压的影响。基于 0.5 μm CMOS工艺, 使用 Cadence Spectre对电路仿真, 结果表明, 在 -50~+125℃温度范围内, 基准输出电压的温度系数为 2.62×10-6/℃, 低频时的电源抑制比 (PSRR)高达 88 dB。

为了匹配不同类型和规格的工程数字投影机的投影球形幕, 提出了设计通用型投影变焦鱼眼镜头的基本方法。首先, 基于投影鱼眼镜头自身特性和通用性特点, 确定了目标系统采用的光学结构类型; 通过优选配置二组元变焦核初始条件参数, 对补偿组的位移曲线进行了线性改造, 从而使两条凸轮曲线可同步构造为标准螺旋线。之后, 通过合理控制前固定组球差及后固定组焦距, 使变焦过程中的像面保持稳定。设计结果表明, 光学系统采用二运动组元机械补偿式正组变倍负组补偿结构, 在变焦过程中可以保持全视场角160°和孔径F#为2基本不变。通过合理控制过程参量, 可以使系统适配光学引擎中棱镜的有效光学厚度为16.5~26 mm, 满足1LCD、3LCD和1DMD常见技术类型、16~24 cm(0.63~0.95 in)芯片尺寸及16∶9和4∶3两种芯片长宽比的数字工程投影机使用, 像面位移量控制在±0.03 mm以内。该设计可以满足投影鱼眼镜头的常规投影及通用性要求, 结构简单, 工艺性强。