Исследователи университета Райс (Хьюстон, штат Техас) успешно закончили испытания лазерных, газовых и медицинских измерительных систем на основе сигнальных процессоров компании Texas Instruments. |
|
Исследователи из университета Райс (Хьюстон, штат Техас) успешно провели испытания лазерных интеллектуальных систем, измеряющих удельную концентрацию газов в смеси, построенных на 32-разрядных сигнальных процессорах компании Texas Instruments.
|
Чувствительность детектирования системы до одной частицы на триллион. Измерительная система на импульсно-квантовом лазере использует метод лазерной абсорбционной спектроскопии для измерения параметров электромагнитного излучения и применяется в различных областях, например, космический мониторинг качества воздуха, контроль качества воздушной смеси в аппаратах искусственной вентиляции легких, мониторинг окружающей среды в зонах повышенной вулканической активности, а также для оценки количества вредных воздушных примесей в городских условиях. Лазером управляет процессор TMS320F2812, он также обеспечивает обработку полученной информации. Более полную информацию о применении TMS320С2000 в измерительных системах, а также видео из Университета Райс с описанием данного устройства можно получить по адресу www.ti.com/c2000sensing.
Способность проводить сверхвысокоточные измерения состава газа более компактным и более дешевым инструментарием существенно расширяет возможности исследовательской группы Университета. Доктор Франк Титтел (Dr. Frank Tittel), профессор кафедры Электронной Вычислительной техники Университета Райс, и его исследовательская группа работали с докторами из Медицинского колледжа Baylor в Хьюстоне над проблемой измерения количества сульфида карбонида, повышение уровня которого указывает на отторжение легочных трансплантантов. Группа также работала с исследователями NASA над созданием прибора для контроля качества воздуха в космическом корабле в течение полета. Другая потенциальная область применения это новое поколение аппаратуры раннего предупреждения о биологическом и химическом нападении. Поскольку контроллер выполняет все вычисления, необходимые для выполнения задачи независимо, устройство может быть использовано в автономных сетях. Эта автономность особенно необходима в многосенсорных устройствах или приложениях, где человек не может контролировать работу системы на месте, например, в системах контроля вулканических процессов.
Метод исследователей Райса основан на настраиваемой диодной лазерной абсорбционной спектроскопии, которая используется в полупроводниковых лазерах как возбудитель светового источника при проведении спектроскопических измерений. Различные типы молекул поглощают свет на различных длинах волн, и количество поглощенного излучения зависит от количества молекул на пути излучения. Устройство измеряет изменение интенсивности излучения и длину волны поглощаемого излучения. Контроллер F2812 управляет мощностью излучения, производит фильтрацию и осуществляет вычислительную обработку результатов замеров изменений интенсивности излучения в реальном времени.
Обычный метод определения состава газа основан на масс-спектрометрическом лабораторном анализе. Масс-спектрометр определяет, какие частицы входят в состав газа путем бомбардировки газа ионами и измеряет их относительные атомные массы. Этот метод относительно точен, но дорогостоящ, поскольку требуется лабораторное оборудование и квалифицированный персонал. В то же время метод ученых из Университета Райс, благодаря DSP-технологии, более точен, дешев, позволяет проводить замеры вне лабораторий за кратчайшее время.
«Контроллер TI F2812 не только позволяет нам увеличить чувствительность и точность измерений, осуществляя вычисления в реальном времени,» говорит Dr. Tittel. «Мы также можем сократить размеры, стоимость и массу своего прибора за счет уменьшения количества компонентов и использования встроенных в кристалл периферийных устройств, стоимость которых ранее составляла несколько тысяч долларов».
После получения данных с детектора, контроллер F2812, используя встроенный АЦП, преобразовывает сигнал в цифровую форму с высокой частотой дискретизации, благодаря чему отношение сигнал/шум поддерживается на высоком уровне. Затем, система обрабатывает данные, вносит поправки и сравнивает полученные данные с имеющимися образцами для газов, концентрацию которых необходимо определить. F2812 имеет 256 килобайт флэш-памяти для хранения программы работы лазера и загрузки системы. Для разработки и отладки программного обеспечения для контроллера, исследователи использовали интегрированную среду разработки (IDE) Code Composer Studio™
Ожидаемая коммерческая стоимость прибора будет порядка 4000$, но в дальнейшем, при увеличении объемов производства, стоимость планируется снизить.
Минимальная стоимость 32-разрядных сигнальных процессоров серии F28xx™ составляет 5$. Более конкретную информацию можно получить у официального дистрибьютора Texas Instruments в России, Украине и Белоруссии компании КОМПЭЛ.
| Источник: compel.ru | Дата публикации: 12/08/2005 |
|  |
 |
Реклама на сайте |
|
Последние новости  |
[06/02/2019] Конференция в МГТУ им. Баумана «Технологии разработки и отладки сложных технических систем» 2019
[09/05/2018] Грандиозная майская распродажа на Gearbest!
[16/05/2017] С 15 по 17 мая в магазине Gearbest проходит грандиозный флэшсейл
[10/05/2017] Так что же такое Спиннер?
[05/12/2016] Новый Год и Рождество с GearBest!
[29/09/2016] Всемирный День Интернета на GearBest
Читать все новости >> |
