الكتاب ليس لديهم الاعترافات.

1. الحصول على بيانات الربح لمرآة الجلفانومتر <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إصلاح المرآة الجلفانومتر بحيث يتم استقرت عليه لحمايته من التلف بينما تتأرجح. ليس فقط مرآة الجلفانومتر، ولكن أيضا على جثة المرآة الجلفانومتر، تتحرك إذا ليست ثابتة في مكانها باستخدام رقصة معدنية مصنوعة خصيصا مع وجود ثقب دائري لمرآة الجلفانومتر. إصلاح رقصة على حاملة الضوئية والبصرية مقاعد البدلاء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيل الكابلات BNC من AD / DA المجلس من خلال محطة كتلة للمدخلات وموقف مآخذ في مضاعفات سائق المرآة الجلفانومتر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> برنامج موجة جيبية وظيفة مولد واجهة مستخدم رسومية (GUI) باستخدام SDK من AD / DA المجلس مع C ++، التي هي قادرة على تعيين التعسفي تردد، والسعة، والمدة، كما هو مبين في الشكل (3). ملاحظة: هذا المولد وظيفة مخصصة يساهم في خفض التكلفة الزمنية للمحاكمات مستمرة في الخطوة 1.5، حيث يتم إجراء المحاكمة عدة مرات. </li<html> &gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط تردد أن تختلف من 100 هرتز إلى 500 هرتز في 100 هرتز فترات، وتعيين السعة تختلف من 10 فولت الى 500 فولت في 10 بالسيارات فترات في واجهة المستخدم الرسومية. وعموما، توجد 250 مجموعات. لاختبار 250 مجموعات، حلقة مزدوجة فعالة لتنفيذها. الحلقة الأولى هي للترددات من 100 هرتز إلى 500 هرتز، الذي ينفذ 50 مرة. الحلقة الثانية هي لسعة من 10 بالسيارات إلى 500 فولت، الذي ينفذ لمدة 50 مرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة إشارة مسار موجة جيبية في AD / DA المجلس لعينات 2000 كما المدة في واجهة المستخدم الرسومية. تسجيل في وقت واحد إشارة موقف المرآة الجلفانومتر لقراءة قيمة التماثلية للAD / DA المجلس. في C ++ الترميز باستخدام مكتبة AD / DA المجلس، استخدام نفس موضوع للكتابة والقراءة في البرمجة. حساب زاوية الحالية θ الجلفانومتر مرآة (كتابة المعلومات) من خلال هذه المعادلة <img alt="المعادلة 2" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq2.jpg" /> حيث t هو الوقت،وفاق / ftp_upload / 55431 / 55431eq3.jpg &quot;/&gt; هو السعة، ƒ هو تردد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفظ البيانات إشارة منصب ملف .csv وتشمل قيمة التردد والسعة في اسم الملف الخاص به. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 1،4-1،6 عن 250 التكرارات. </li></ol> 2. حساب إلى الحصول معاملات ما قبل التركيز <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق عامل تصفية وسيطة لملفات CSV (إشارات مسجل) لتجنب آثار الضوضاء. حجم المكاني للمرشح متوسطي هو 5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل البرنامج النصي لحساب قيمة الذروة إلى الذروة (المقابلة مع اتساع ضرب 2)، وذلك باستخدام MATLAB لكل من ملفات CSV، كما هو مبين في الشكل (4) (يمثل الرسم البياني للبيانات الصادرة عن مسار موجة جيبية). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم البيانات الذروة إلى الذروة على الرسم البياني لتحديد الخطي في كل تردد، والحد من المنطقة استخدام السعة الإدخال عندما المؤامرات هي غير الخطية، كما هو مبين في الشكل (5). ملاحظة: الجزء غير الخطية من الرسم البياني يمثل تشبعسيطرة PID. وبالتالي، فإنه من المستحسن أن تجنب استخدامها لتأمين الحد من مواصفات نطاق السيطرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنفيذ الانحدار الخطي للبيانات الذروة إلى الذروة في جدول بيانات للحصول على معاملات الاستيفاء خطية من كل تردد. في هذه العملية، ويتم الحصول على خمس مجموعات من المنحدرات وقراءتها. أنها تتوافق مع ترددات من 100 هرتز إلى 500 هرتز في كل 100 هرتز. يتم عرض تقريبي للخط مستقيم من 300 هرتز في الشكل 5 (A)، وترد معاملات الاستيفاء خطية من كل تردد في الجدول 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام الدرجة الثانية منحنى الانحدار الخطي المتعدد، وتنفيذ الاستيفاء الدرجة الرابعة للحصول على معاملات الاستيفاء من الدرجة الرابعة (معاملات ما قبل التركيز) في جدول البيانات للمعاملات الاستيفاء خطية من كل تردد. وتظهر معاملات ما قبل التركيز في الجدول 2. ملاحظة: في هذا البحث، معاملات الاستيفاء الخطي تختلف في شكل المربعةمنحنى ج. ومع ذلك، أنواع أخرى من الوظائف، مثل المعادلات من الدرجة الثانية ومكعب، يتم تطبيق إذا كان الخطأ هو الحد الأدنى. </li></ol> 3. اون لاين الإشارة التضخيم استنادا إلى تقنيات ما قبل التركيز <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنفيذ البرامج التي تحسب مساهمة قيمة السعة تحديثها <img alt="المعادلة 5" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq5.jpg" /> من قيمة مثالية السعة المدخلات <img alt="المعادلة 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> وتردد ƒ باستخدام معاملات ما قبل التركيز. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفظ معاملات ما قبل التركيز القيم كما ثابتة في برنامج C ++. عند تحديث الجهاز، يتم أيضا تحديث هذه القيم ثابتة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> برمجة وظيفة <img alt="المعادلة 7" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq7.jpg" /> في برنامج C ++ والحصول على معاملات الاستيفاء الخطي. استبدالها لط، ب ط، ج ط، د ط،وه ط من المعادلة، والجدول 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> برمجة وظيفة <img alt="معادلة 13" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq13.jpg" /> في C ++ البرنامج والحصول على مدخلات قيمة السعة تحديثها <img alt="المعادلة 5" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq5.jpg" /> أن تكون بديلا عن <img alt="المعادلة 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> ومعاملات الخطية التي تم الحصول عليها في الخطوة 3.1.2. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 1،4-1،6 في أوقات عشوائية مع <img alt="المعادلة 5" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq5.jpg" /> باستخدام تقنية ما قبل التركيز في GUI.NOTE: لتجنب تشبع المنطقة من سيطرة PID، تعيين 400 فولت لمدة تصل إلى 200 هرتز، 200 فولت لمدة تصل إلى 300 هرتز، 100 فولت لمدة تصل إلى 400 هرتز، و 50 بالسيارات لمدة تصل إلى 500 هرتز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوة 2.2 و مؤامرة البيانات الذروة إلى الذروة مثل رسم بياني لعرض التحسن في الأرباح. </li></ol> 4. تجربة على تعوض الحركة الضبابيةnsation <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الحزام الناقل التي يمكن ان تتحرك في 30 كم / ساعة باستخدام حزام التي يمكن التمسك لزجة القوام. ويتكون الحزام الناقل حسب الطلب مع المحركات التحكم في سرعة، وهو حزام من المطاط والحديد، وهلم جرا. ويمكن الاستعاضة عنها مع الجاهزة الحزام الناقل التي يمكن التحكم في السرعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طباعة نمط غرامة الملمس على الشريط للطباعة ولصق وضعها على الحزام الناقل. ملاحظة: يتم عرض نسيج لصق في الشكل (6). مبرمجة المشارب باستخدام مكتبة &quot;ofxPDF&quot; في openFrameworks، والصورة الفوتوغرافية هي من شركة الاسهم الصورة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد أجهزة بصرية مثل كاميرا، عدسة، والإضاءة، كما هو مبين في الشكل 2. وضع مرآة الجلفانومتر أمام العدسة التي يتم توصيلها إلى الكاميرا، ووضع إضاءة لإلقاء الضوء على الحزام الناقل. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط التردد الكاميرا إلى 333 هرتز، ووقت التعرض إلى 1 مللي، وعدد من بكسل إلى 848 * 960 (العرض * الارتفاع). </li><html></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزامن توقيت التناوب المرآة الجلفانومتر ووقت التعرض للكاميرا. في البرنامج، عندما زاوية المرآة الجلفانومتر وصول الموقف من أين تبدأ التعرض، يرسل برنامج مشغل البرامج في الكاميرا. ويتضح توقيت الزناد البرمجيات في الشكل 7. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدخال سرعة الخامس ر الحزام الناقل (30 كم / ساعة) والمسافة من الكاميرا إلى L الحزام الناقل (3.0 م) لحساب المطلوب الزاوي سرعة ω ص المرآة الجلفانومتر في واجهة المستخدم الرسومية كما في الشكل 8. يتم احتساب ω ص على النحو التالي: <img alt="معادلة 18" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq18.jpg" /></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدخال ƒ تردد (330.0 هرتز) في واجهة المستخدم الرسومية كما في الشكل 8 لحساب السعة المدخلات الأصلية <img alt="المعادلة 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> . حسابالمعادلة 3 &quot;SRC =&quot; / ملفات / ftp_upload / 55431 / 55431eq3.jpg &quot;/&gt; كما يلي: <img alt="معادلة 19" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq19.jpg" /></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نسخ و لصق <img alt="المعادلة 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> في شفرة المصدر، وتدوير الجلفانومتر مع θ القيمة تحكم أكد قبل لمضاعفات سائق الجلفانومتر على النحو التالي: <img alt="معادلة 20" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq20.jpg" /> حيث t هو الوقت. ويوضح الشكل 7 كيف يتم احتساب θ من A. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسجيل صور عند الحزام الناقل يتحرك في تي الخامس (30 كم / ساعة). ويوضح الشكل (9) وحركة الحزام الناقل: ملاحظة. </li></ol>

<ol>
	<li>Bass, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook Of Optics. 3, (1995).</li><li>Marshall, G. F., Stutz, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of optical and laser scanning. , (2011).</li><li>Aylward, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+galvanometer-based+optical+scanner+design.">Advanced galvanometer-based optical scanner design.</a> Sensor Rev. 23 (3), 216-222 (2003).</li><li>Duma, V., Rolland, J. P., Group, O., Vlaicu, A., Ave, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advancements+on+galvanometer+scanners+for+high-end+applications.">Advancements on galvanometer scanners for high-end applications.</a> Proc SPIE. 8936, 1-12 (2014).</li><li>Duma, V. -. F., Lee, K., Meemon, P., Rolland, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+investigations+of+the+scanning+functions+of+galvanometer-based+scanners+with+applications+in+OCT.">Experimental investigations of the scanning functions of galvanometer-based scanners with applications in OCT.</a> Appl Opt. 50 (29), 5735-5749 (2011).</li><li>Wang, C., Shumyatsky, P., Zeng, F., Zevallos, M., Alfano, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-controlled+optical+scanning+tile+microscope.">Computer-controlled optical scanning tile microscope.</a> Appl opt. 45 (6), 1148-1152 (2006).</li><li>Jofre, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+beam+steering+with+full+polarization+control+using+a+galvanometric+optical+scanner+and+polarization+controller.">Fast beam steering with full polarization control using a galvanometric optical scanner and polarization controller.</a> Opt Exp. 20 (11), 12247-12260 (2012).</li><li>Liu, X., Cobb, M. J., Li, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+scanning+all-reflective+optical+delay+line+for+real-time+optical+coherence+tomography.">Rapid scanning all-reflective optical delay line for real-time optical coherence tomography.</a> Opt lett. 29 (1), 80-82 (2004).</li><li>Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+beam+scanning+by+rotary+mirrors.+II.+Conic-section+scan+patterns.">Laser beam scanning by rotary mirrors. II. Conic-section scan patterns.</a> Appl opt. 34 (28), 6417-6430 (1995).</li><li>Duma, V. I. L., Tankam, P. A., Huang, J. I., Won, J. U., Rolland, J. A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+galvanometer+scanning+for+optical+coherence+tomography.">Optimization of galvanometer scanning for optical coherence tomography.</a> Appl opt. 54 (17), 5495-5507 (2015).</li><li>Hayakawa, T., Watanabe, T., Ishikawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+high-speed+motion+blur+compensation+system+based+on+back-and-forth+motion+control+of+galvanometer+mirror.">Real-time high-speed motion blur compensation system based on back-and-forth motion control of galvanometer mirror.</a> Opt Exp. 23 (25), 31648-31661 (2015).</li><li>Hayakawa, T., Watanabe, T., Senoo, T., Masatoshi, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gain-compensated+sinusoidal+scanning+of+a+galvanometer+mirror+in+proportional-integral-+differential+control+using+the+pre-emphasis+technique+for+motion-blur+compensation.">Gain-compensated sinusoidal scanning of a galvanometer mirror in proportional-integral- differential control using the pre-emphasis technique for motion-blur compensation.</a> Appl opt. 55 (21), 5640-5646 (2016).</li><li>Visioli, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Practical PID Control. , (2006).</li><li>Vilanova, R., Visioli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> PID Control in the Third Millennium. , (2012).</li><li>Ortega, R., Kelly, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PID+Self-Tuners:+Some+Theoretical+and+Practical+Aspects.">PID Self-Tuners: Some Theoretical and Practical Aspects.</a> IEEE Transa Ind Electron. 31 (4), 332-338 (1984).</li><li>Mnerie, C., Preitl, S., Duma, V. -. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mathematical+model+of+a+galvanometer-based+scanner:+simulations+and+experiments.">Mathematical model of a galvanometer-based scanner: simulations and experiments.</a> Proc SPIE. 8789, 878915 (2013).</li><li>Mnerie, C. A., Preitl, S., Duma, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+Enhancement+of+Galvanometer+Scanners+Using+Extended+Control+Structures.">Performance Enhancement of Galvanometer Scanners Using Extended Control Structures.</a> 8th IEEE International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics. , 127-130 (2014).</li><li>Mnerie, C., Preitl, S., Duma, V. -. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+architectures+of+galvanometer-based+scanners+for+an+increased+precision+and+a+faster+response.">Control architectures of galvanometer-based scanners for an increased precision and a faster response.</a> Proc of SPIE. 8925, 892500 (2014).</li><li>Farjad-rad, R., Member, S., Yang, C. K., Horowitz, M. A., Lee, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+0.4-+m+CMOS+10-Gb/s+4-PAM+Pre-Emphasis+Serial+Link+Transmitter.">A 0.4- m CMOS 10-Gb/s 4-PAM Pre-Emphasis Serial Link Transmitter.</a> IEEE J Solid-State Circuits. 34 (5), 580-585 (1999).</li><li>Buckwalter, J. F., Meghelli, M., Friedman, D. J., Hajimiri, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+and+amplitude+pre-emphasis+techniques+for+low-power+serial+links.">Phase and amplitude pre-emphasis techniques for low-power serial links.</a> IEEE Journal of Solid-State Circuits. 41 (6), 1391-1398 (2006).</li><li>Le, S., Blow, K., Turitsyn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Power+pre-emphasis+for+suppression+of+FWM+in+coherent+optical+OFDM+transmission.">Power pre-emphasis for suppression of FWM in coherent optical OFDM transmission.</a> Opt exp. 22 (6), 7238-7248 (2014).</li></ol>

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

تقدم هذه المقالة إجراء قادرة على توسيع نطاق التردد موجة جيبية لتحقيق درجة عالية من الدقة مسار تتبع مع التحكم PID. لأن استجابة مرآة الجلفانومتر محدودة بسبب الجمود، فمن الأهمية بمكان أن استخدام مرآة الجلفانومتر عند المسار السيطرة حاد. ومع ذلك، في هذا البحث، نقترح طريقة ...

مختلف المحركات البصرية وطرق المكافحة مناسبة لمختلف التطبيقات البصرية وقد اقترحت وضعت 1 و 2. هذه المحركات الضوئية هي قادرة على السيطرة على مسار بصري. المرايا الجلفانومتر تقدم خصوصا توازن جيد من حيث الدقة والسرعة، والتنقل، وتكلفة 3 و 4 و 5. في الواقع، أدى ميزة تقدمها السرعة والدقة المرايا الجلفانومتر إلى تحقيق مجموعة متنوعة من التطبيقات البصرية، مثل تتبع الهدف والرسم، ومراقبة المسح الضوئي، والحركة الضبابية تعويض 6، 7، 8، 9، 10، 11، 12. ومع ذلك، لدينا في السابق التعويض الحركة الضبابيةعلى النظام، ومرآة الجلفانومتر باستخدام-لا يتجزأ التفاضلية النسبي (PID) وحدة تحكم وفرت مكاسب صغيرة. وبالتالي، كان من الصعب تحقيق ارتفاع وتيرة وسرعة أكبر 11. من ناحية أخرى، ومراقبة PID هي طريقة تستخدم على نطاق واسع، كما أنه يلبي مستوى معين من تتبع دقة 13. وقد اقترحت مجموعة متنوعة من الطرق لتصحيح الزيادة في السيطرة PID. كحل نموذجي، يتم إجراء PID المعلمة السيطرة ضبط يدويا. ومع ذلك، فإنه يستغرق وقتا ومهارة خاصة للمحافظة عليه. وهناك طريقة أكثر تطورا، وظيفة الضبط التلقائي لتحديد معلمات تلقائيا، وقد اقترح ويستخدم على نطاق واسع (14). تم تحسين دقة لتتبع عمليات عالية السرعة باستخدام وظيفة الضبط التلقائي عندما تكون قيمة الربح زيادات P النسبية. ومع ذلك، وهذا أيضا يزيد من وقت التقارب والضوضاء في نطاق السرعات المنخفضة. وبالتالي، فإن تتبع دقة لمر تحسين بالضرورة. على الرغم من أن تحكم ضبط النفس يمكن ضبطها لتحديد معالم مناسبة للسيطرة PID، وضبط يدخل تأخير بسبب الحاجة إلى الحصول على المعلمات المناسبة. وبالتالي، فمن الصعب أن تعتمد هذه الطريقة في التطبيقات في الوقت الحقيقي 15. وقد اقترحت وحدة تحكم موسعة PID 16 و 17 و وحدة تحكم التنبؤي موسعة 18 إلى بسط سيطرة PID العامة وتعزيز أداء تتبع المرايا الجلفانومتر لمجموعة متنوعة من مسارات تتبع، مثل موجات الثلاثي، وموجات مسننة، وموجات الجيب. ومع ذلك، في هذه الأنظمة، واعتبر النظام الجلفانومتر على شكل مربع أسود، في حين كان يتطلب نموذج لنظام الرقابة، وكان لا يعتبر نظام التحكم على شكل مربع أسود. وبالتالي، تتطلب تلك الأساليب التي يتم تحديث نموذجهم لكل مرآة الجلفانومتر. وعلاوة على ذلك، على الرغم من Mnerie وآخرون. التحقق من صحة طريقتهم من وocusing على موجة انتاج مفصلة والمرحلة، لم أبحاثهم لا تشمل تخفيف من موجة بأكملها. في الواقع، في البحوث السابقة لدينا 11، وانخفضت الأرباح بشكل ملحوظ عندما كان التردد الجيبية عالية، مما يدل على ضرورة تعويض لتحقيق مكاسب من موجة بأكملها. في هذا البحث، ويستند إجراءاتنا لتعويض المكسب مع التحكم PID 12 على تقنية ما قبل التركيز 19، 20، 21 -A طريقة لتحسين نوعية أو سرعة الاتصال في هندسة الاتصالات والتي تمكن من بناء نظام تجريبي باستخدام المعدات الموجودة. ويبين الشكل 1 هيكل التدفق. تقنية ما قبل التركيز قادرة على الحصول مقدما قيمة الانتاج المطلوب من قيمة المدخلات، حيث تحكم PID ليست فعالة، حتى لو كان مرآة الجلفانومتروتعتبر وحدة التحكم في مربعات سوداء. وهذا يتيح لهم توسيع وتيرة ونطاق السعة التي يمكن من خلالها الحصول على مكاسب من 0 ديسيبل دون ضبط المعلمات تحكم PID. عندما يتم تضخيمه الربح، تختلف خصائص استجابة مرآة الجلفانومتر عموما على ترددات مختلفة، وبالتالي، نحن بحاجة إلى تضخيم كل تردد مع معاملات التضخيم. وهكذا، فإن موجة جيبية مناسبة للتقنية ما قبل التركيز، كما أن هناك وتيرة واحدة فقط في كل موجة جيبية. في هذا البحث، لأن نطبق تعويض مكاسب لإنجاز تعويض الحركة الضبابية، يقتصر إشارة تحكم إلى موجة جيبية المسح الضوئي، وإشارة موجة جيبية يشكل وتيرة واحدة، على عكس موجات أخرى، مثل موجات الثلاثي ومسننة. وعلاوة على ذلك، يتم تحديث إشارة الدخل في المرآة الجلفانومتر على الفور ضمن دورة المقبلة بسبب حلقة مفتوحة بعد ما قبل التركيز يتم تعيين معاملات. وبعبارة أخرى، نحن بحاجة رس يعرفون سوى نسبة المدخلات والمخرجات على اعتبار وحدة تحكم على شكل مربع أسود، وليس مطلوبا نماذج مفصلة. تسمح هذه البساطة النظام لدينا لتكون جزءا لا يتجزأ بسهولة في التطبيقات. ويتمثل الهدف العام من هذا الأسلوب هو إنشاء الإجراء التجريبي من تعويض الحركة الضبابية كتطبيق من تعويض الربح باستخدام تقنية ما قبل التركيز. تستخدم الأجهزة متعددة في هذه الإجراءات، مثل مرآة الجلفانومتر، وكاميرا، والحزام الناقل، والإضاءة، والعدسة. يشكل البرنامج المركزي البرامج المتقدمة المستخدم مكتوب في C ++ أيضا جزء من هذا النظام. ويبين الشكل 2 التخطيطي من الإعداد التجريبية. المرآة الجلفانومتر بالتناوب مع السرعة الزاوية-تعويض الربح، مما يجعل من الممكن لتقييم كمية طمس من الصور.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Galvanometer mirror</td>
			<td style="width:71px;">GSI</td>
			<td style="width:119px;">M3s X axis</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Custom-made metal jig</td>
			<td style="width:71px;">ASKK</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>With circular hole for galvanometer mirror</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Optical carrier</td>
			<td style="width:71px;">SIGMAKOKI</td>
			<td style="width:119px;">CAA-60L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Optical bench</td>
			<td style="width:71px;">SIGMAKOKI</td>
			<td style="width:119px;">OBT-1500LH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:71px;">Tektronix</td>
			<td style="width:119px;">MSO 4054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">AD/DA board</td>
			<td style="width:71px;">Interface</td>
			<td style="width:119px;">PCI-361216</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PC</td>
			<td style="width:71px;">DELL</td>
			<td style="width:119px;">Precision T3600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Galvanometer mirror servo controller</td>
			<td style="width:71px;">GSI</td>
			<td style="width:119px;">Minisax</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Lens</td>
			<td style="width:71px;">Nikkor</td>
			<td style="width:119px;">AF-S NIKKOR 200mm f/2G ED VR II&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">High-speed camera</td>
			<td style="width:71px;">Mikrotron</td>
			<td style="width:119px;">Eosens MC4083</td>
			<td>Discontinued, but sold as MC4087. The cable connection is different from MC4083</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Conveyor belt</td>
			<td style="width:71px;">ASUKA</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>With a speed-control motor(BX5120A-A made by Oriental Motor), iron rubber belt(100-F20-800A-J made by NOK), and so on</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Printable tape</td>
			<td style="width:71px;">A-one</td>
			<td style="width:119px;">F20A4-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Photographic texture</td>
			<td style="width:71px;">Shutterstock, Inc.</td>
			<td align="right" style="width:119px;">231357754</td>
			<td>Printed computer motherboard with microcircuit, close up</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Terminal block</td>
			<td style="width:71px;">Interface</td>
			<td style="width:119px;">TNS-6851B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">CoaXPress board</td>
			<td style="width:71px;">AVALDATA</td>
			<td style="width:119px;">APX-3664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">MATLAB</td>
			<td style="width:71px;">mathworks</td>
			<td style="width:119px;">MATLAB R2015a</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

gain-compensation methodology for a sinusoidal scan of a galvanometer mirror in proportional-integral-differential control using pre-emphasis techniques

تستخدم المرايا الجلفانومتر للتطبيقات البصرية مثل تتبع الهدف، الرسم، والسيطرة المسح بسبب السرعة العالية والدقة. ومع ذلك، فإن استجابة مرآة الجلفانومتر محدودة بسبب الجمود. وبالتالي، يتم تقليل كسب مرآة الجلفانومتر عند المسار السيطرة حاد. في هذا البحث، نقترح طريقة لتمديد تردد المقابلة باستخدام تقنية ما قبل التركيز للتعويض عن كسب الحد من المرايا الجلفانومتر في مسار موجة جيبية تتبع باستخدام النسبي-لا يتجزأ التفاضلية التحكم (PID). تقنية ما قبل التركيز يحصل على قيمة المدخلات لقيمة الانتاج المطلوب مقدما. تم احتساب تطبيق هذه الطريقة للسيطرة على مرآة الجلفانومتر، فإن المكسب الخام المرآة الجلفانومتر في كل التردد والسعة للمسار موجة جيبية تتبع باستخدام وحدة تحكم PID. حيث تحكم PID ليست فعالة، والحفاظ على مكاسب من 0 ديسيبل لتحسين دقة تتبع مسار، فمن الممكن لتوسيع نطاق السرعة التي يمكن الحصول على كسب 0 ديسيبل دون ضبط المعلمات تحكم PID. ومع ذلك، إذا كان هناك تردد واحد فقط، والتضخيم هو ممكن مع معامل ما قبل التركيز واحد. ولذلك، فإن موجة جيبية مناسبة لهذه التقنية، على عكس موجات الثلاثي ومسننة. ومن هنا، يمكننا اعتماد أسلوب ما قبل التركيز على تكوين المعلمات مقدما، ونحن ليس من الضروري إعداد نماذج التحكم النشط إضافية والأجهزة. يتم تحديث المعلمات على الفور ضمن دورة المقبلة بسبب حلقة مفتوحة بعد أن يتم تعيين معاملات ما قبل التركيز. وبعبارة أخرى، على اعتبار وحدة تحكم على شكل مربع أسود، نحن بحاجة إلى معرفة فقط نسبة المدخلات والمخرجات، وليس مطلوبا نماذج مفصلة. تسمح هذه البساطة النظام لدينا لتكون جزءا لا يتجزأ بسهولة في التطبيقات. وأوضح طريقتنا باستخدام تقنية ما قبل التركيز على نظام تعويض الحركة الضبابية والتجربة التي أجريت لتقييم الأسلوب.

وقد تم الحصول على النتائج المقدمة هنا باستخدام AD / DA المجلس وكاميرا. ويبين الشكل (1) والداخلي للتقنية ما قبل التركيز. وبالتالي، فإنه هو جوهر هذه المادة. ليس من الضروري تعيين المعلمات من سيطرة PID بعد الدولة التهيئة. وبالتالي، فإن عملية على الان...

Watch this Scientific Journal Video about Gain-compensation Methodology for a Sinusoidal Scan of a Galvanometer Mirror in Proportional-Integral-Differential Control Using Pre-emphasis Techniques at Jo

Gain-compensation Methodology for a Sinusoidal Scan of a Galvanometer Mirror in Proportional-Integral-Differential Control Using Pre-emphasis Techniques

نقترح طريقة لتمديد تردد المقابلة باستخدام تقنية ما قبل التركيز. يعوض هذه الطريقة لكسب الحد من مرآة الجلفانومتر في مسار موجة جيبية تتبع استخدام وسائل منع النسبي-لا يتجزأ التفاضلية.

منهجية كسب تعويض لمسح خاص بالمنحنى من مرآة الجلفانومتر في النسبي-لا يتجزأ التفاضلية للسيطرة على استخدام تقنيات ما قبل التركيز

Galvanometer mirrors are used for optical applications such as target tracking, drawing, and scanning control because of their high speed and accuracy. ...

gain-compensation-methodology-for-sinusoidal-scan-galvanometer-mirror

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Electrical Engineering

Physics

Engineering

Unit 1

Introduction to Signals and Systems

Direct-Current Circuits

SCIENTISTS IN ACTION

8.5K Views.  University of Tokyo.  نقترح طريقة لتمديد تردد المقابلة باستخدام تقنية ما قبل التركيز. يعوض هذه الطريقة لكسب الحد من مرآة الجلفانومتر في مسار موجة جيبية تتبع استخدام وسائل منع النسبي-لا يتجزأ التفاضلية. 

Video: Gain-compensation Methodology for a Sinusoidal Scan of a Galvanometer Mirror in Proportional-Integral-Differential Control Using Pre-emphasis Techniques

Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. During insertion or removal of alkali metal ions, the redox states of transition metals in the compounds change and structural transformations such as phase transitions and/or lattice parameter increases or decreases occur. These behaviors in turn determine important characteristics of the batteries such as the potential profiles, rate capabilities, and cycle lives. The extremely bright and tunable x-rays produced by synchrotron radiation allow rapid acquisition of high-resolution data that provide information about these processes. Transformations in the bulk materials, such as phase transitions, can be directly observed using X-ray diffraction (XRD), while X-ray absorption spectroscopy (XAS) gives information about the local electronic and geometric structures (e.g.&#160;changes in redox states and bond lengths). In situ experiments carried out on operating cells are particularly useful because they allow direct correlation between the electrochemical and structural properties of the materials. These experiments are time-consuming and can be challenging to design due to the reactivity and air-sensitivity of the alkali metal anodes used in the half-cell configurations, and/or the possibility of signal interference from other cell components and hardware. For these reasons, it is appropriate to carry out ex situ experiments (e.g.&#160;on electrodes harvested from partially charged or cycled cells) in some cases. Here, we present detailed protocols for the preparation of both ex situ and in situ samples for experiments involving synchrotron radiation and demonstrate how these experiments are done.

We describe the use of synchrotron X-ray absorption spectroscopy (XAS) and X-ray diffraction (XRD) techniques to probe details of intercalation/deintercalation processes in electrode materials for Li-ion and Na-ion batteries. Both in situ and ex situ experiments are used to understand structural behavior relevant to the operation of devices

توصيف مواد الكهربائي للبطاريات ليثيوم ايون وايون الصوديوم عن طريق تقنيات الإشعاع السنكروترون

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. ...

Proton Transfer and Protein Conformation Dynamics in Photosensitive Proteins by Time-resolved Step-scan Fourier-transform Infrared Spectroscopy

Monitoring the dynamics of protonation and protein backbone conformation changes during the function of a protein is an essential step towards understanding its mechanism. Protonation and conformational changes affect the vibration pattern of amino acid side chains and of the peptide bond, respectively, both of which can be probed by infrared (IR) difference spectroscopy. For proteins whose function can be repetitively and reproducibly triggered by light, it is possible to obtain infrared difference spectra with (sub)microsecond resolution over a broad spectral range using the step-scan Fourier transform infrared technique. With ~102-103 repetitions of the photoreaction, the minimum number to complete a scan at reasonable spectral resolution and bandwidth, the noise level in the absorption difference spectra can be as low as ~10-4, sufficient to follow the kinetics of protonation changes from a single amino acid. Lower noise levels can be accomplished by more data averaging and/or mathematical processing. The amount of protein required for optimal results is between 5-100 &#181;g, depending on the sampling technique used. Regarding additional requirements, the protein needs to be first concentrated in a low ionic strength buffer and then dried to form a film. The protein film is hydrated prior to the experiment, either with little droplets of water or under controlled atmospheric humidity. The attained hydration level (g of water / g of protein) is gauged from an IR absorption spectrum. To showcase the technique, we studied the photocycle of the light-driven proton-pump bacteriorhodopsin in its native purple membrane environment, and of the light-gated ion channel channelrhodopsin-2 solubilized in detergent.

Key steps of protein function, in particular backbone conformational changes and proton transfer reactions, often take place in the microsecond to millisecond time scale. These dynamical processes can be studied by time-resolved step-scan Fourier-transform infrared spectroscopy, in particular for proteins whose function is triggered by light.

نقل بروتون والبروتين التشكل حيوية في وقت حساس البروتينات عن طريق حل خطوة المسح الضوئي فورييه، تحويل الأشعة تحت الحمراء الطيفي

Monitoring the dynamics of protonation and protein backbone conformation changes during the function of a protein is an essential step towards ...

Atomic Force Microscopy of Red-Light Photoreceptors Using PeakForce Quantitative Nanomechanical Property Mapping

Atomic force microscopy (AFM) uses a pyramidal tip attached to a cantilever to probe the force response of a surface. The deflections of the tip can be measured to ~10 pN by a laser and sectored detector, which can be converted to image topography. Amplitude modulation or &#8220;tapping mode&#8221; AFM involves the probe making intermittent contact with the surface while oscillating at its resonant frequency to produce an image. Used in conjunction with a fluid cell, tapping-mode AFM enables the imaging of biological macromolecules such as proteins in physiologically relevant conditions. Tapping-mode AFM requires manual tuning of the probe and frequent adjustments of a multitude of scanning parameters which can be challenging for inexperienced users. To obtain high-quality images, these adjustments are the most time consuming.
PeakForce Quantitative Nanomechanical Property Mapping (PF-QNM) produces an image by measuring a force response curve for every point of contact with the sample. With ScanAsyst software, PF-QNM can be automated. This software adjusts the set-point, drive frequency, scan rate, gains, and other important scanning parameters automatically for a given sample. Not only does this process protect both fragile probes and samples, it significantly reduces the time required to obtain high resolution images. PF-QNM is compatible for AFM imaging in fluid; therefore, it has extensive application for imaging biologically relevant materials.
The method presented in this paper describes the application of PF-QNM to obtain images of a bacterial red-light photoreceptor, RpBphP3 (P3), from photosynthetic R. palustris in its light-adapted state. Using this method, individual protein dimers of P3 and aggregates of dimers have been observed on a mica surface in the presence of an imaging buffer. With appropriate adjustments to surface and/or solution concentration, this method may be generally applied to other biologically relevant macromolecules and soft materials.

A method for investigating the structure of a protein photoreceptor using atomic force microscopy (AFM) is described in this paper. PeakForce Quantitative Nanomechanical Property Mapping (PF-QNM) reveals intact protein dimers on a mica surface.

القوة الذرية الميكروسكوب من الضوء الأحمر الخلايا المستقبلة عن طريق رسم الخرائط PeakForce الكمية النانوميكانيكية الملكية

Atomic force microscopy (AFM) uses a pyramidal tip attached to a cantilever to probe the force response of a surface. The deflections of the tip can be ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in industrialized countries. Here, the development of optical mesosensors/adsorbents (MSAs) for efficient recognition and selective recovery of Pd(II), Au(III), and Co(II) from urban mine was achieved. A simple, general method for preparing MSAs based on using high-order mesoporous monolithic scaffolds was described. Hierarchical cubic Ia3d wagon-wheel-shaped MSAs were fabricated by anchoring chelating agents (colorants) into three-dimensional pores and micrometric particle surfaces of the mesoporous monolithic scaffolds. Findings show, for the first time, evidence of controlled optical recognition of Pd(II), Au(III), and Co(II) ions and a highly selective system for recovery of Pd(II) ions (up to ~95%) in ores and industrial wastes. Furthermore, the controlled assessment processes described herein involve evaluation of intrinsic properties (e.g., visual signal change, long-term stability, adsorption efficiency, extraordinary sensitivity, selectivity, and reusability); thus, expensive, sophisticated instruments are not required. Results show evidence that MSAs will attract worldwide attention as a promising technological means of recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals.

Because of the importance and extensive use of palladium, gold and cobalt metals in high-technology equipment, their recovery and recycling constitute an important industrial challenge. The metal recovery system described herein is a simple, low-cost means for the effective detection, removal, and recovery of these metals from the urban mine.

كشف واستعادة البلاديوم والذهب والكوبالت المعادن من منجم الحضري عن طريق مجسات رواية / الممتزات مخصصة للمع النانو المسامات على شكل عجلة عربة

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent this outflow, a control device is required. A siphon breaker is a type of safety device that can be utilized to control the loss of coolant water effectively.
To analyze the characteristics of siphon breaking, a real-scale experiment was conducted. From the results of the experiment, it was found that there are several design factors that affect the siphon breaking phenomenon. Therefore, there is a need to develop a theoretical model capable of predicting and analyzing the siphon breaking phenomenon under various design conditions. Using the experimental data, it was possible to formulate a theoretical model that accurately predicts the progress and the result of the siphon breaking phenomenon. The established theoretical model is based on fluid mechanics and incorporates the Chisholm model to analyze two-phase flow. From Bernoulli&#39;s equation, the velocity, quantity, undershooting height, water level, pressure, friction coefficient, and factors related to the two-phase flow could be obtained or calculated. Moreover, to utilize the model established in this study, a siphon breaker analysis and design program was developed. The simulation program operates on the theoretical model basis and returns the result as a graph. The user can confirm the possibility of the siphon breaking by checking the shape of the graph. Furthermore, saving the entire simulation result is possible and it can be used as a resource for analyzing the real siphon breaking system.
In conclusion, the user can confirm the status of the siphon breaking and design the siphon breaker system using the program developed in this study.

The siphon breaking phenomenon was investigated experimentally and a theoretical model was proposed. A simulation program based on the theoretical model was developed and the results of the simulation program were compared with experimental results. It was concluded that the results of the simulation program matched the experimental results well.

دراسة تجربة الكسارة السيفون ومحاكاة لمفاعل للأبحاث

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape method or individual WS2 nanotubes by dispersing the suspension of WS2 nanotubes. The selected samples have been fabricated into devices by the use of the electron beam lithography and electrolyte is put on the devices. We have characterized the electronic properties of the devices under applying the gate voltage. In the small gate voltage region, ions in the electrolyte are accumulated on the surface of the samples which leads to the large electric potential drop and resultant electrostatic carrier doping at the interface. Ambipolar transfer curve has been observed in this electrostatic doping region. When the gate voltage is further increased, we met another drastic increase of source-drain current which implies that ions are intercalated into layers of WS2 and electrochemical carrier doping is realized. In such electrochemical doping region, superconductivity has been observed. The focused technique provides a powerful strategy for achieving the electric-filed-induced quantum phase transition.

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Here, we present a protocol to control the carrier number in solids by using the electrolyte.

المجال الكهربائي لسيطرة الدول الإلكترونية في نانوديفيسيس2 WS بالكهرباء النابضة

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape ...

Simultaneous Measurement of Turbulence and Particle Kinematics Using Flow Imaging Techniques

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine micro-organisms, and/or sediments in the ocean, or fluidized bed reactors and combustion processes in engineered systems. In order to study the effect of turbulence on the kinematics of particles in such flows, simultaneous measurements of both the flow and particle kinematics are required. Non-intrusive, optical flow measurement techniques for measuring turbulence, or for tracking particles, exist but measuring both simultaneously can be challenging due to interference between the techniques. The method presented herein provides a low cost and relatively simple method to make simultaneous measurements of the flow and particle kinematics. A cross section of the flow is measured using a particle image velocimetry (PIV) technique, which provides two components of velocity in the measurement plane. This technique utilizes a pulsed-laser for illumination of the seeded flow field that is imaged by a digital camera. The particle kinematics are simultaneously imaged using a light emitting diode (LED) line light that illuminates a planar cross section of the flow that overlaps with the PIV field-of-view (FOV). The line light is of low enough power that it does not affect the PIV measurements, but powerful enough to illuminate the larger particles of interest imaged using the high-speed camera. High-speed images that contain the laser pulses from the PIV technique are easily filtered by examining the summed intensity level of each high-speed image. By making the frame rate of the high-speed camera incommensurate with that of the PIV camera frame rate, the number of contaminated frames in the high-speed time series can be minimized. The technique is suitable for mean flows that are predominantly two-dimensional, contain particles that are at least 5 times the mean diameter of the PIV seeding tracers, and are low in concentration.

The technique described herein offers a low cost and relatively simple method to simultaneously measure particle kinematics and turbulence in flows with low particle concentrations. The turbulence is measured using particle image velocimetry (PIV), and particle kinematics are calculated from images obtained with a high-speed camera in an overlapping field-of-view.

قياس واحد من الاضطراب والجسيمات الكينماتيكا التدفق تقنيات التصوير باستخدام

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine ...

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a result, these platforms have not been fully exploited for direct observation of high-pressure transport in fractures. This work introduces microfluidic platforms that enable direct observation of multiphase flow in devices featuring surrogate permeable media and fractured systems. Such platforms provide a pathway to address important and timely questions such as those related to CO2 capture, utilization and storage. This work provides a detailed description of the fabrication techniques and an experimental setup that may serve to analyze the behavior of supercritical CO2 (scCO2) foam, its structure and stability. Such studies provide important insights regarding enhanced oil recovery processes and the role of hydraulic fractures in resource recovery from unconventional reservoirs. This work presents a comparative study of microfluidic devices developed using two different techniques: photolithography/wet-etching/thermal-bonding versus Selective Laser-induced Etching. Both techniques result in devices that are chemically and physically resistant and tolerant of high pressure and temperature conditions that correspond to subsurface systems of interest. Both techniques provide pathways to high-precision etched microchannels and capable lab-on-chip devices. Photolithography/wet-etching, however, enables fabrication of complex channel networks with complex geometries, which would be a challenging task for laser etching techniques. This work summarizes a step-by-step photolithography, wet-etching and glass thermal-bonding protocol and, presents representative observations of foam transport with relevance to oil recovery from unconventional tight and shale formations. Finally, this work describes the use of a high-resolution monochromatic sensor to observe scCO2 foam behavior where the entirety of the permeable medium is observed simultaneously while preserving the resolution needed to resolve features as small as 10 &#181;m.

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

This paper describes a protocol along with a comparative study of two microfluidic fabrication techniques, namely photolithography/wet-etching/thermal-bonding and Selective Laser-induced Etching (SLE), that are suitable for high-pressure conditions. These techniques constitute enabling platforms for direct observation of fluid flow in surrogate permeable media and fractured systems under reservoir conditions.

تقنيات التصنيع microfluidic لاختبار الضغط العالي من نقل رغوة CO2 فوق الحرجة الدقيقة في الخزانات غير التقليدية المكسورة

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a ...

Manufacturing, Control, and Performance Evaluation of a Gecko-Inspired Soft Robot

This protocol presents a method for manufacturing, control, and evaluation of the performance of a soft robot that can climb inclined flat surfaces with slopes of up to 84&#176;. The manufacturing method is valid for the fast pneunet bending actuators in general and might, therefore, be interesting for newcomers to the field of actuator manufacturing. The control of the robot is achieved by means of a pneumatic control box that can provide arbitrary pressures and can be built by only using purchased components, a laser cutter, and a soldering iron. For the walking performance of the robot, the pressure-angle calibration plays a crucial role. Therefore, a semi-automated method for the pressure-angle calibration is presented. At high inclines (&#62; 70&#176;), the robot can no longer reliably fix itself to the walking plane. Therefore, the gait pattern is modified to ensure that the feet can be fixed on the walking plane.

This protocol provides a detailed list of steps to be performed for the manufacturing, control and evaluation of the climbing performance of a gecko-inspired soft robot.

التصنيع، والتحكم، وتقييم الأداء من روبوت الناعمة مستوحاة من Gecko

This protocol presents a method for manufacturing, control, and evaluation of the performance of a soft robot that can climb inclined flat surfaces with ...

Computer Numerical Control Micromilling of a Microfluidic Acrylic Device with a Staggered Restriction for Magnetic Nanoparticle-Based Immunoassays

Microfluidic systems have greatly improved immunoassay techniques. However, many microfabrication techniques require specialized, expensive, or complicated equipment, making fabrication costly and incompatible with mass production, which is one of the most important preconditions for point-of-care tests (POCT) to be adopted in low-resource settings. This work describes the fabrication process of an acrylic (polymethylmethacrylate, PMMA) device for nanoparticle-conjugated enzymatic immunoassay testing using the computer numerical control (CNC) micromilling technique. The functioning of the microfluidic device is shown by performing an immunoassay to detect a commercial antibody using lysozyme as a model antigen conjugated to 100 nm magnetic nanoparticles. This device integrates a physical staggered restriction of only 5 &#181;m in height, used to capture magnetic microparticles that make up a magnetic trap by placing an external magnet. In this way, the magnetic force on the immunosupport of conjugated nanoparticles is enough to capture them and resist flow drag. This microfluidic device is particularly suitable for low-cost mass production without the loss of precision for immunoassay performance.

Microfluidics is a powerful tool for the development of diagnostic tests. However, expensive equipment and materials, as well as laborious fabrication and handling techniques, are often required. Here, we detail the fabrication protocol of an acrylic microfluidic device for magnetic micro- and nanoparticle-based immunoassays in a low-cost and simple-to-use setting.