二维图像转三维图像的立体成像系统的测试标准_百度文库
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matlab中示波器的波形图怎么变颜色
matlab中示波器的波形图怎么变颜色
09-05-19 &匿名提问 发布
。 零残电压中主要包含两种波形成份： 1、基波分量：这是由于差动变压器二个次级绕组因材料或工艺差异造成等效电路参数（M、 L、R）不同，线圈中的铜损电阻及导磁材料的铁损、线圈中线间电容的存在，都使得激励电流与所产生的磁通不同相。 2、高次谐波：主要是由导磁材料磁化曲线的非线性引起，由于磁滞损耗和铁磁饱和的影响，使激励电流与磁通波形不一致，产生了非正弦波（主要是三次谐波）磁通，从而在二次绕组中感应出非正弦波的电动势。 减少零残电压的办法是：（1）从设计和工艺制作上尽量保证线路和磁路的对称。（2）采用相敏检波电路。（3）选用补偿电路。 图4 三、实验器材 主机：音频信号源 实验模块：电感式传感器实验模块； 数字示波器 四、实验步骤 1、观察差动变压器线圈、铁芯的结构 2、按图3接线，注意次级两个线圈的串接端；差动变压器初级线圈须从主机的音频信号源 Lv功率输出端接入。 3、打开主机电源，调整音频输出信号频率和幅度，使输出Vp-p值为2V，用示波器第1通道观察，以波形不失真为好。 4、改变变压器铁芯在线圈中位置，观察示波器第2通道所示波形能否有过零翻转，否则改接次级二个线圈的串接端。 5、用螺旋测微仪带动铁芯在线圈中移动，先寻找铁芯在变压器的中心点（即输出波形为0 点），然后用螺旋测微仪带动铁芯向左移动、向右动移动铁芯，从示波器第2通道读出次级输出电压Vp-p值，同时注意初、次级线圈波形相位。根据表格所列结果，作出V-X曲线，指出线性工作范围。 6、仔细调节测微仪使次级输出波形无法再小时，即为差动变压器零点残余电压，提高示波器第2通道灵敏度，观察残余电压波形。 7、关闭主机电源，然后按图4接线（差动变压器零残电压的补偿电路）；差动放大器增益置最大。 8、调节电桥中WD、WA电位器，使输出更趋减小。 9、观察示波器第2通道波形，了解差动变压器零残电压的补偿效果。 10、用螺旋测微仪带动铁芯在线圈中移动，先寻找铁芯在变压器的中心点（即输出波形为0 点），然后用螺旋测微仪带动铁芯向左移动、向右动移动铁芯，从示波器第2通道读出次级输出电压Vp-p值，同时注意初、次级线圈波形相位。根据表格所列结果，作出V-X曲线，并与步骤5的结果进行比较。 五、实验数据计算及分析 1，无零差电压补偿时的差动变压器性能： 约定：向右移动为正 位移mm -5.000 -4.000 -3.000 -2.000 -1.000 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 电压 Vpp(mv) 360 292 224 156 88 22 88 156 220 284 344 在matlab中输入指令： && x1=0:1:5; y1=[22 88 156 224 292 360]; x2=-5:1:0; y2=[344 284 220 156 88 22]; x=[x2,x1]; y=[y2,y1]; p1=polyfit(x1,y1,1) p2=polyfit(x2,y2,1) 可得： p1 =67.6 p2 =-64.2 也即最小二乘线性拟合经验公式为： 67.6 X 0 -64.2 X 0 pp V ≥ ? = ? ≤ ? 接着输入： t1=0:0.1:5; t2=-5:0.1:-0.1; Y1=67.7143.*t1+21.0476.*ones(size(t1)); Y2=-64.6286.*t2+24.0952.*ones(size(t2)); t=[t2,t1]; Y=[Y2,Y1]; plot(t,Y,x,y,'rx') 得到V-X曲线为： 2，零残电压波形观察：接图4电路后，观察残余电压波形时，波形接近为一直线，但波形 有大量小毛刺，非常凌乱。 3，有零差电压补偿时的差动变压器性能： 约定：向右移动为正 位移mm -4.000 -3.000 -2.000 -1.000 0 1.000 2.000 3.000 4.000 电压Vp-p 10.6V 10V 6.6V 3．6V 25mV 3.12V 6.16V 9.8V 10.6V 在matlab中输入指令： x1=0:1:4; y1=[0.025 3.12 6.16 9.8 10.6]; x2=-4:1:0; y2=[10.6 10 6.6 3.6 0.025]; x=[x2,x1]; y=[y2,y1]; p1=polyfit(x1,y1,1) p2=polyfit(x2,y2,1) p1 =2.0 p2 =-2.0 再输入 t1=0:0.1:4; t2=-4:0.1:-0.1; Y1=2.7830.*t1+0.3750.*ones(size(t1)); Y2=-2.7550.*t2+0.6550.*ones(size(t2)); t=[t2,t1]; Y=[Y2,Y1]; plot(t,Y,x,y,'rx') 得到V-X曲线为： 由拟合曲线可以看到，当测量距离大于2mm时，明显有较大误差。当舍去X=3.000及 X=4.000两个数据点时，重新得到经验公式及拟合曲线如下：(matlab指令与上边相仿) 3.2 X 0 -3.8 X 0 pp V ≥ ? = ? ≤ ? 4，实验结果分析： 由两幅最终的V-X曲线可以看出，第二幅图的最低点接近于（0，0）点，也即引入差动变压器零残电压的补偿电路后，零残电压得到了补偿；同时输出量的范围增大了一个数量级，这是由于系统中引入了差放单元，并且差动放大器的增益调到了最大，将变压器副边的输出电压放大了。 在输出量的范围增大了一个数量级后，输出的最小电压没有显著的增长，说明补偿电路有效地抑制了零残电压。 实验三 光纤传感器――位移测量 一、实验原理 反射式光纤传感器工作原理如图5所示，光纤采用Y型结构，两束多模光纤合并于一端组成光纤探头，一束作为接收，另一束为光源发射，红外二级管发出的红外光经光源光纤照射至被测物，由被测物反射的光信号经接收光纤传输至光电转换器件转换为电信号，反射光的强弱与反射物与光纤探头的距离成一定的比例关系，通过对光强的检测就可得知位置量的变化。 图5 二、实验器材 主机：电压表（2V） 实验模块：光纤光电传感器、光纤探头、反射镜片、螺旋测微仪 三、实验步骤 1、观察光纤结构：本实验仪所配的光纤探头为半圆型结构，由数百根导光纤维组成，一半为光源光纤，一半为接收光纤。 2、连接主机与实验模块电源线，光纤探头接入变换器，光纤探头装在通用支架上，探头垂直对准反射镜片中央（镀铬圆铁片），螺旋测微仪装上支架，以带动反射镜片位移。 3、启动计算机桌面“CSY实验软件”采集实验数据。 4、开启主机电源，光电变换器V0UT端接主机的电压表（2V挡），首先旋动测微仪使探头紧贴反射镜片（如两表面不平行可稍许扳动光纤探头角度使两平面吻合），此时V0UT输出 ≈0，然后旋动测微仪，使反射镜片离开探头，每隔0.2mm采集一数值。可观察到光纤传感器输出特性曲线的前坡与后坡波形，通常测量用的是线性较好的前坡中点范围。 注意：调节模块上光纤变换增益电位器,使输出最大信号在2.0V以内为宜（即离开探头0.2mm 时电压0.2V左右），避免过强的背景光照射。 四、实验数据计算及分析 1，实验曲线分析 实验曲线如下： 前坡实验点如下表： 距离 (mm) 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.200 2.400 输出电压（V） 0.219 0.415 0.587 0.747 0.908 1.033 1.150 1.255 1.342 1.403 1.455 1.479 1.493 可见，前坡中点为距离1.200mm处，曲线顶点为距离2.400mm处。 最小二乘线性拟合经验公式为（matlab指令仿照上面实验二） 0.7V = V―L曲线为： 再选取线性度较高的0.mm距离段，可得最小二乘线性拟合经验公式为 0.6V = V―L曲线为： 2，实验结果分析： 实验曲线同图5极为相似，并且前坡中点附近存在较好的线性性。在0.2～1.6mm距离段内，可以认为输出电压与距离间成线性关系。系数为0.6645V/mm，可见有较好的灵敏度。 实际上，当距离为零时，测得输出电压为0.022V。但由于在移动螺旋测微仪0.2mm之后才开始用软件进行记录，所以软件把0.2mm处的电压值0.219当作0mm处的电压值了。这是做本实验时的一个失误之处，不过不影响总体曲线的测量。 在0mm处产生非零输出电压的原因主要有： ? 在实测时，光纤端面没有紧密贴在反射镜片上，或者光纤倾斜了，都可能造成零位误差； ? 同时，光纤端面有可能受磨损，这也是造成零位误差的一个原因。 实验四 光纤传感器――动态测量 一、实验器材 主机：低频信号源、激振选择（激振Ι）、电机控制， 主机上方有光纤传感器和反射镜片的支架、振动平台、转速电机 实验模块：光纤光电传感器、光纤探头、反射镜片 示波器 二、实验步骤 1、光纤的最佳工作点是光纤探头距反射镜片距离大致为光纤特性曲线前坡的中点位置，利用实验三可知结果。由实验三数据可知：最佳距离为1.2mm左右。 2、把光纤光电实验模块上的光纤探头安装在主机上方振动平台旁的支架上，在圆形振动台上的安装螺丝上装好反射镜片。注意：探头和反射镜片距离以最大振动幅度时反射镜片不碰到探头为宜。 3、选择“激振I”，反射镜片随振动台上下移动，用示波器观察V0UT端振动波形，通过调节低频信号源的频率和幅度，可调整到最佳振动波形，记下它的峰－峰值和频率值。 4、将光纤探头支架旋转约70度，探头对准转速电机叶片，距离以居于光纤特性曲线前坡的 中点位置为好。 5、开启电机控制调节转速，用示波器观察V0UT端输出波形，调节示波器扫描时间及灵敏度，以能观察到清晰稳定的波形为好。 6、观察示波器上两个连续波形峰值的差值，根据输出特性曲线，大致判断电机叶片的平行度及振幅。 三、实验数据计算及分析 1， 振动台测量结果 在振动台上测量时，得到的波形为一正弦波， 测得峰-峰值 1.34 pp VV= ，频率 1 11.8 84.7 f Hz ms == 利用实验3的线性拟和曲线，可得振动台的振幅约为 1.34 2.0 0.6645 / V mm Vmm ≈ ，振动频率为 11.8Hz。 2， 电机实验结果 在做电机实验时，观察到的波形近似为一方波，但是每相邻两个峰的峰值略有微小差别，并且波峰上有一些微小的毛刺。波形大致形状如下所示。 波形分析： 当电机叶片不正对光纤端面时，光纤射出的光几乎无反射，因此输出接近零；当电机叶片正对光纤端面时，可以产生相应的输出信号；所以对于两片叶片对称的电机，输出为一近似的方波。 分析方波高电平处的高频振动分量，以及高电平处的波形上升/下降趋势，可以推算出电机叶片表面的形状信息，以及两片叶片的平行度。实验中，测得两个波峰之间的差为 0.88V，由 0.88 1.3 0.6645 / V mm Vmm ≈ ，可知两个叶片的平行高度大约相差1.3mm。 微小的毛刺应该是叶片表明不平滑所致。此外，波形不是严格的方波，变得比较倾斜，其原因可能是由于光电转换器件有一定的延时，其对反射光强要做一段时间上的积分，所以得到的是倾斜的“方波”。 实验五 电荷耦合图像传感器――CCD摄像法测径实验 一、实验目的 通过本实验进一步加深对CCD器件工作原理和具体应用的认识。 二、实验原理 电荷耦合器件（CCD）的重要应用是作为摄像器件，它将二维光学图像信号通过驱动电路转变成一维的视频信号输出。当光学镜头将被摄物体成像在CCD的光敏面上，每一个光敏单元（MOS电容）的电子势阱就会收集根据光照强度而产生的光生电子，每个势阱中 收集的电子数与光照强度成正比。在CCD电路时钟脉冲的作用下，势阱中的电荷信号会依次向相邻的单元转移，从而有序地完成载流子的运输―输出，成为视频信号。 用图像采集卡将模拟的视频信号转换成数字信号，在计算机上实时显示，用实验软件对图像进行计算处理，就可获得被测物体的轮廓信息。 三、实验器材 主机：提供实验模块电源 实验模块：CCD图象传感器实验模块（CCD摄像头、被测目标（圆形测标） 计算机：图像采集卡、视频线、实验软件（CCD测径及莫尔条纹测试软件运行在Windows'98 系统） 四、实验步骤 1、被测目标支架已固定，在被测目标的中心小孔位置装上一个标准直径（D0=10mm）的 CCD测标（黑色）。 2、在被测目标前安装好摄像头，视频线连接图像卡与摄像头，摄像头电源出连接模块上CCD 电源输出。 3、连接主机与实验模块的电源线，开启主机电源，开启CCD实验模块上的CCD电源开关。 4、入计算机桌面的Measure测试程序，启动图像采集后，屏幕窗口即显示被测物的图像，适当地调节CCD的镜头与前后位置，使目标图像最为清晰。 5、尺寸标定：先测量标准直径（D0=10mm）的圆形目标（黑色），根据测试程序测定其屏幕图像的直径D1（单位用像素表示），则测量常数K=D1/D0。 方法为：把已捕获的图像用菜单上的按钮C 保存，而后进行直径测量。测量前准备工作：将该图像转化为灰级图像（菜单－&颜色－&灰级图像）；可调整图像的亮度、对比度等（菜单－&颜色－&调整）；并选择一种方法进行滤波处理（菜单－&图像－&滤波）如中值滤波；；然后进行二值化处理（菜单－&图像－&二值化，找到一个边沿较光滑的圆形图像）；启动直径测量（菜单－&图像－&直径测量－&黑白图像）。这样直径将会以像素值显示在辅助窗口的Distance域（注意要将鼠标移到图像上）。 6、保持CCD镜头与测标座距离不变，更换另一未知直径的圆形目标，利用测试程序测得
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set(0,'ShowHiddenHandles','On')set(gcf,'menubar','figure')复制以上指令到command&window再打开scope时&工具栏就会增加一栏勾选Tools/Edit&Plot
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