基于LabVIEW的材料法向吸声系数测量实验系统的研制

采用双传声器传递函数法,运用NI声振信号采集系统及LabVIEW软件,完成了材料法向吸声系数测量软硬件系统的研制,实现了测量管道设计、信号采集系统确定及分析程序的开发工作,应用本系统对海绵吸声材料样品进行了实验测量,验证了系统的有效性。     

基于压电加速度传感器的振动测量系统研究

为实现对振动的有效测量,构建了压电加速度传感器的振动测量系统;对压电加速度传感器的力学模型及基本原理进行了有效地分析,并采用灵敏度比较法标定传感器,提高了整个测试系统的测量精度和可靠性;并应用了信号处理中的相关滤波原理;测试系统由压电加速度传感器、高速数据采集卡及Labview2010软件开发平台构成;软件功能主要有信号采集、历史数据读取、数据滤波、时频域分析等;搭建了工程实际测振的实验模型,并根据其频谱特性判断内部缺陷;实验结果表明,该测振系统运行稳定,操作简单,具有很好的可扩展性及可移植性,能实现准确、高效、实时的振动测量。     

基于鼓膜法的薄膜力学性能测试研究

采用自行研制的鼓膜实验装置,结合迈克尔逊激光干涉位移测量技术,获取薄膜的变形值与压力值之间的关系曲线,以实现薄膜试样力学性能的测试.对鼓膜法测试薄膜力学性能的现状做了评述;对实验原理以及装置设计进行论述;进行实验测量,并对实验结果进行有限元分析与仿真.对纯铝薄膜(纯度99.9％,厚为210 μm)进行鼓膜实验,测得其弹性模量E为68.3 GPa,与资料结果基本一致,说明研制的鼓膜实验装置测量薄膜力学性能方法切实可行.实验装置对于在微/纳机电系统(MEMS/NEMS)中广泛应用的薄膜材料的力学性能表征具有十分重要的意义.     

双层非织造多孔材料吸声模型仿真

关于优化吸声降噪工程材料问题,传统硬质穿孔板吸声效果差.为了提高吸声性能,根据材料的重要结构参数变化和单层多孔材料吸声机理,研究了A、B两种材料的厚度、孔隙率和孔隙半径变化对吸声系数的影响.以建立的数学模型为基础,通过仿真研究了最大吸声系数与A、B两种材料结构参数的关系,为最优化双层非织造多孔吸声材料结构提供了实验基础.经仿真表明,双层非织造多孔纤维吸声材料模型具有良好的吸声效果,从而为产品研发提供了理论依据.     

高精度数字式相位差测量系统设计

在测量各种双口网络电路的频率特性时,需要对它们的输入与输出信号之间的相位差进行准确测量,针对采用示波器测量相位差误差较大的问题,提出一种能对信号相位差进行高精度测量的设计方案;系统采用过零鉴相和填充计数的测量原理,利用可编程逻辑器件的高速运算能力对高速脉冲计数,由单片机对工作电路进行协调控制和数据处理显示;同时设计高精度相位差可调的直接数字频率合成信号源对系统进行测试,实际测试结果显示,系统对相位差的测量精度高,最小测量精度可达0.1°,并实现宽频率范围的相位差测量;系统在实际应用中测量结果准确、稳定、可靠.     

一种换能器阻抗测试分析及数据管理系统的设计与实现

设计并实现了一种换能器阻抗测试分析及数据管理系统;基于LabWIndows/CVI开发的换能器阻抗测试软件运行在PC机上,通过GPIB通信接口控制Agilent4294A高精度阻抗分析仪对换能器进行阻抗参数测试,并在PC机上实时显示测试数据和测试曲线,同时将测试结果保存到数据库中;数据管理软件实现了对全部测试数据的查询、分析、显示和报告生成等功能;应用表明该系统测量精度高、性能稳定、操作简便,提高了测试效率,实现了数据与文档的电子化,具有很好的应用和推广价值。     

基于LabVIEW实现的非正弦电力系统参数检测

针对目前电力系统电压、电流波形畸变,导致大多数以工频标准正弦波为测试对象而设计的有功功率和功率因数测量仪表测量精度下降的实际情况,开发一种基于虚拟仪器技术的新型电力参数检测系统;采用LabVIEW软件作为系统的开发平台,并采用了频率软跟踪技术,简化了硬件电路,可实现快速、在线、准确测量各项电力参数,实时分析电能质量,显示、打印、保存测试结果,并可实现远程监测;实际表明:该系统电路结构简单、集成度高、测量准确、性能稳定.     

铝基覆铜板导热系数测试系统设计研究

为了更加准确地测量铝基覆铜板的导热系数,设计实现了一种改进型铝基覆铜板导热系数测试系统;重点阐述了测试系统的设计原理和设计思想,并对测试系统的硬件和软件设计进行了详细介绍;实验结果表明,该测试系统具有测试速度快、精度高、操作方便等特点;在实际铝基覆铜板导热系数测试中具有很高的使用价值,并为铝基覆铜板导热系数测试标准的制定提供了设备和数据上的支持.     

基于四传感器法的隔声量测量系统

针对目前对声学材料隔声量测量的方法不便于实验室研究的现状,采用四传感器隔声量测量法,以阻抗管为测试平台,构建了新型的隔声量测量系统;该系统通过B&K公司的Pulse系统提供测量所需的声源,并采集4路传声器所测得的实验值;通过自编的隔声量计算软件计算出测试样品的隔声量;实验结果表明,该测量系统操作简单,测量准确,利于今后的实验室声学材料的隔声量的测量。     

基于小波降噪与最小二乘估计的石英挠性加速度计模型辨识

石英挠性加速度计在惯性导航系统中具有重要作用,其使用精度影响着整个系统的精度。为提高加速度计的使用精度,对其进行了重力场静态翻滚测试,采用融合小波降噪与最小二乘估计的方法实现加速度计模型参数辨识。利用拟合残差标准差和系数估计的不确定度来评价辨识的效果,对重力场静态测试时加速度计两种安装方式下的测量信号进行了实验测试,并通过仿真实验来验证所采用方法的有效性。实验结果表明,所采用的方法获得的加速度计模型系数具有较高精确度。     

基于TDLAS技术气体浓度测量的快速拟合方法

基于可调谐二极管激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)技术的气体浓度测量系统通常以吸收光谱的归一化二次谐波信号反演气体浓度。然而以常用的数字锁相技术提取归一化二次谐波信号的方法消耗资源多、计算量大。为简化计算量,一种基于广义级数展开快速拟合的方法被提出,首先测量激光器的入射平均光强,结合光强调制系数计算线型函数及其平方项的傅里叶展开系数,即可拟合出归一化二次谐波信号。构建了CO2气体吸收光谱检测实验,实验测试及仿真计算结果表明采用本文方法拟合的结果与通过数字锁相技术实测的信号之间最大相对误差仅为2‰,计算消耗的时间却远小于后者,简化了系统资源,有利于TDLAS技术气体浓度测量系统的小型化、数字化。     

PULSE: An Adaptive, Incentive-Based, Unstructured P2P Live Streaming System

Large-scale live media streaming is a challenge for traditional server-based approaches. To appropriately support big audiences, broadcasters must be able to allocate huge bandwidth and computational resources. The costs involved with such an infrastructure exclude all but the established content producers from exploiting the Internet as a distribution medium. Publishers of not-yet-popular content, unless they manage to properly predict their maximum audience size, will likely fail to dimension correctly their broadcast infrastructure. Peer-to-peer systems for live streaming allow the users to support content distribution by contributing their unused resources: this increases the scalability of the content distribution while reducing at the same time the economical burden on the streaming provider. This paper presents and evaluates PULSE, an unstructured mesh-based peer-to-peer system designed to support live streaming to large audiences under the arbitrary resource availability as is typically the case for the Internet. PULSE is a highly dynamic system: it constantly optimizes its mesh of data connections using a feedback-driven peer selection strategy that is based on pairwise incentives. We evaluate the behavior of PULSE under realistic scenarios via simulation and emulation, and present the advantages of our approach, namely a best-effort response to system-wide resource scarcity, high resilience to node churn, and good hop-count properties of the average data distribution paths.     

TDLAS技术温度测量的不确定度分析方法研究

随着可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术在工业测量与科学研究领域的广泛应用，对其测量结果的质量进行量化评定已成为迫切需要。以一套已集成的TDLAS测温系统为例，根据最新国家标准，基于不确定度传播律，理论分析了影响测温结果测量不确定度的因素，给出了评定TDLAS测温系统在线测量结果不确定度的一般方法。分析表明TDLAS系统测温结果的测量不确定度随所测温度值的变化而变化，并受所选谱线参数、吸收信号信噪比、系统响应情况等条件的影响。理论推导了针对测温系统的不确定度评定公式，结果表明对特定测温范围与测温系统，需对其进行温度标定，补偿系统误差。     

Terahertz free‐space dielectric property measurements using time‐ and frequency‐domain setups

Based on a simple and effective calculation method, two free‐space measurement setups are employed to investigate the dielectric properties of various materials at terahertz (THz) frequencies. One setup involves THZ time‐domain spectroscopy (THz‐TDS) at a frequency range of 0.4 to 1 THz. The other setup comprises a vector network analyzer (VNA) with pairs of VAN extenders (VNAXs) and diagonal standard gain horns (SGHs) at a frequency range of 0.22 to 1.1 THz. The calculation method is verified for the THz‐TDS system and employed in the VNA system for the first time. Dielectric properties, including refractive indices, power absorption coefficients, relative permittivities, and loss tangents, are calculated from measured transmission data. Several materials, including printed circuit boards and 3D printing materials, are characterized to verify the calculation method and compare the measurement setups.     

基于立体视觉的高精度标定与测量方法

立体视觉测量系统中,光学系统产生的畸变使目标的成像偏离了理论成像点,导致系统产生测量误差。针对提高系统测量精度的问题,提出一种基于立体视觉的测量方法。首先,根据标定板上各角点的像素分辨率,拟合整个成像平面的四次多项式,且多项式的系数与物体到相机的距离成比例;然后,应用双目测距原理,测量被测物体的纵向距离;最后,基于所得的多项式,应用单目相机测量待测物体的横向尺寸。实验结果表明,对于所提方法,当物体距离相机5 m以内时,其纵向距离误差可以减小到5%以内;当物体距离相机1 m时,其横向宽度测量误差在0.5 mm内,逼近理论最高分辨率。     

Fabrication and temperature coefficient compensation technology of low cost high temperature pressure sensor

For the purposes of pressure measurement at high temperature in oil drilling industry as well as in other industrial measurement and control systems, the strain gauge chip of piezoresistive pressure sensor is designed based on separation by implanted oxygen (SIMOX) SOI (silicon on insulator) technology, and then fabricated in the micro-machining work bay. Some kinds of sensor mechanical structures are designed for different customers and conditions. The thermal coefficients of expansion (TCE) mismatches between different materials within the high-pressure sensor system are investigated. The sensor is fabricated successfully by using high temperature packaging process. The temperature coefficient of sensitivity (TCS) and temperature coefficient of offset (TCO) compensation circuitry is demonstrated. Based on experimental data, the sensor is tested with high accuracy and good stability.     

基于Hyperion影像的高光谱水汽含量反演的算法比较研究

基于高光谱遥感图像数据的大气参数反演和一体化辐射校正具有重要研究意义和应用价值。首先,通过6S模型辐射传输计算分析了EO-1/Hyperion遥感影像在940和1 130nm附近水汽吸收区域的光谱吸收特点。其次,采用两通道比值法和三通道比值法,比较了不同波段组合的大气含水量高光谱遥感反演精度并进行了敏感性分析,模拟实验结果表明采用三波段比值算法的相关系数和均方根误差均优于对应的两波段算法。最后,利用张掖地区2008年3景EO-1Hyperion高光谱遥感影像,反演了大气含水量,并与地基CE-318太阳分光光度计测量数据进行对比验证,结果表明:1 124nm水汽吸收通道反演精度优于940nm,两通道和三通道比值法的均方根误差分别为0.369和0.128g/cm2,三通道比值方法优于两通道比值方法,与地面观测结果一致。     

基于蒙特卡罗法的平面度测量不确定度评定

形位误差的测量不确定度评定是目前测量领域研究的热点;但由于其测量的复杂性和测量结果评定的多样性,导致在实际测量结果中形位误差测量的不确定度评定成了难题;为此,根据形状误差评定准则,选取最小二乘法建立数学模型,确定形状误差数学模型中各参数值的传递系数和单点不确定度,并分析具体的测量方法和测量过程中的不确定度来源,根据传统的GUM法对其进行不确定度评定;然后采用蒙特卡罗伪随机数的方法来模拟实际测量数据,从而得到平面度误差的不确定度;通过设置实验对比,验证了蒙特卡罗法评定平面度不确定度的可靠性和准确性;该方法不需要求出数学模型中的传递系数,利用MATLAB软件很容易实现,为平面度误差测量结果不确定度评定提供了更加简便的方法,值得推广和应用。     

RBF神经网络在油水两相流含率超声测量中的应用

介绍了一种油水两相流含率测量新方法——超声散射法．该方法利用超声波散射效应测量流体中的分相含率，通过非集流方式，在基本不改变流体流动状态的情况下实现油水两相含水率的测量．动态实验结果表明，该方法在油水两相条件下，可以实现分相的测量．但由于受流型、油泡直径及吸收系数等因素的非线性影响，使得测量模型难于建立．文章通过构建RBF神经网络，对含水率进行预测，提高了含水率测量精度．