多类型振动信号采集卡设计

在飞机测试系统中,机上某些关键部位原始振动信号带宽高,且测试振动信号的加速度传感器种类多,后端采集设备往往只能采集单一类型传感器振动信号,导致采集设备种类多,不具备兼容性.针对上述问题,设计了一个适合多类型振动传感器信号、高带宽、高精度的机载振动信号采集卡.与传统的单一类型传感器信号采集卡相比,基于FPGA控制系统设计的振动参数采集卡具有输入信号多类型、采样率可配置、采集精度高等优点,适合在复杂的机载测试系统中使用.通过测试可知,设计的有效性和可行性.     

扩展压电传感器频率响应范围的方法研究

为了进一步提高压电传感器及其信号调理电路的低频响应能力,扩展压电传感器的工作频带,通过分析压电传感器电荷放大电路的频率响应情况,提出了采用数字滤波器进行补偿的方法。利用对压电传感器标定后获得的输入输出和MATLAB软件设计了FIR滤波器,并将传感器测试系统与滤波器串联来复现原有被测信号。仿真结果表明该方法使压电测量系统的工作带宽得以扩展,进一步降低了整个压电测量系统的低频截止频率,达到了减小动态测量误差的目的。     

基于Multisim的准静态电荷放大器仿真分析

电荷放大器是压电传感器标定和压电测试系统的重要组成部分。本文从电荷放大器的基础理论着手,从理论上推导了达到准静态特性的电荷放大器的基本参数要求;利用电路模拟软件Multisim对设计的准静态电荷放大器Q/V转换电路的电荷灵敏度、下限频率等参数进行了仿真,其仿真结果与理论计算值相吻合,达到了设计要求,给准静态电荷放大器的研制提供了可靠的理论支持。     

一种先进测试系统的分析与介绍

1 测试系统结构和功能 测试系统由信号输入、数据采集设备、计算机部分和软件系统等几部分组成。可通过对电量、热工量等多个测试量进行测量及监控。 1.1 信号输入部分 信号输入部分由传感器、变送器组成。传感器包括电量传感器和热工量传感器。电量传感器:电压互感器、电流互感器、分流器。热工量传感器:压力、流量、液位传感器、热电阻、热电偶。变送器进行信号的变换,所测电量若为高电压或大电流,必须变送成低电压或小电流后才能进入数采系统。虽然可使用普通互感器,但由于其次级可能产生高电压和大电流,会损害数采系统,故应采用隔离型…     

柔性压电复合材料薄膜无线应变传感器研究

设计了一种基于柔性压电复合材料薄膜传感器的无线测量系统。系统主要包括压电薄膜传感器、接口电路模块、AD采集模块、数据处理模块和无线传输模块。压电薄膜传感器将结构振动信息转换为压电信号,系统对压电信号进行放大、采集、无线传输和接收。提出了通过系统采集电压反解结构应变的方法,推导了压电信号的传递函数,建立了系统采集电压与应变的关系,因此可基于系统采集的电压反解出结构振动的频率和应变幅值,从而实现结构应变测量。实验结果表明,该系统对结构的振动频率和应变可实现精确测量。且该系统的无线测量距离可达40 m,因此,其能部分替代传统的有线测量系统,具有广阔的工程应用前景。     

压电传感器低频动态补偿数字滤波器设计

弹载压电传感器调理电路因测试环境的特殊性,难以采用精密的高输入阻抗电荷放大器.本文针对该问题设计了小体积的调理电路,并针对该测量电路因低频特性不足而导致的低频信号测量误差较大的问题,提出了动态实时补偿数字滤波器方法.运用CPLD器件实现了基于数字滤波器的实时动态误差校正,经实验验证,该补偿滤波器有效地延伸了压电传感器的低频测量范围,提高了弹载传感器的测量精度.     

便携式位移-加速度振动信号测试系统软硬件设计与实现

本文设计的便携式位移-加速度振动信号测试系统其硬件体系由传感器、信号采集装置、笔记本电脑组成,将信号前置处理电路、信号采集电路、自带电源电路集成,形成信号采集装置,位移传感器与加速度传感器可置放于信号采集装置内,笔记本电脑可固定于信号采集装置上.系统的软件体系采用Delphi与Matlab混合编程,Innosetup制作安装程序.整个系统软硬件有机结合、体积小、重量轻、携带操作使用方便,特别适用于现场测试.     

一种闸门控制系统中的信息融合技术

JK卷扬机启重设备智能控制系统由于其核心控制器即西门子S7-200PLC可直接获取从传感器采集到的编码信号、电量信号等,从而具有开度荷重测控准确、多重保护快速,使用范围广等优点。为了进行深入研究,进一步提高测控精度,更好地保护系统,基于Modbus信息融合技术,以STC12C5616AD单片机为核心设计了一个信息转换器,把SSI角编码器的编码值、压力传感器的压力信号和DS18B20温度传感器的温度信号等信息融合到系统中,为闸门的测控精度和安全运行提供保证。实验表明：本转换器可以实时采集1路角编码器的编码值、3路压力传感器的压力信号和2路温度信号等重要数据,并融合到JK卷扬机启重设备智能控制系统中。     

基于单片机和LabVIEW的静电电荷衰减测试系统

针对研制静电电荷衰减测试系统的需要,在研究了LabVIEW8开发环境下数据采集与信号处理的实现方式的基础上,以计算机、单片机和数据采集芯片AD1674为主要硬件,C51和LabVIEW为软件开发平台,构建了用于实现信号的采集与信号分析的测试系统。系统可实现数据的采集,信号分析,以及数据的存储和对历史数据的复现。在降低设备成本的同时,该系统还具有友好的人机界面,并且方便进行维护和实现功能扩充。该系统已应用在实际测试中,充分体现了方便、快捷、实用等诸多优势。     

面向电力设备检测与诊断的压电材料及器件

随着中国智能电网建设不断推进及电网规模的扩大,以压电材料为核心的传感器和能量采集器在电力系统在线监测、故障检修、无线传感器网络等方面扮演着越来越重要的角色。从电力检测和传感器自取能出发,回顾近年来基于压电效应的电压电场传感器、声检测和环境能量采集装置的研究进展并介绍了压电陶瓷、压电驻极体、压电复合材料等传统和新兴的压电材料。在现有研究基础上,指出在智能电力系统建设中各类压电器件所面临的挑战,包括频率匹配、环境适应性和集成化等,需要新的微纳加工技术、探索压电效应与其他物理效应耦合、设计新型压电材料和能量收集电路来助力新型压电器件的实际应用。     

一种新型结构的高压电能表远程校验设计

提出了一种新型结构的高压电能表远程在线校验系统的设计方法并进行试点运行和试验比对。该系统针对典型高压互感器远程校验系统存在建设成本高,运维难度大的问题对结构进行优化,将一台标准电能表（高精度数字式电能表校验仪）置于实验室主站环境下,现场综合检测采集设备接收到主站发送的秒脉冲同步信号后,检测并采集被检电能表电压、电流、功率因数、脉冲信号等数据信息,经数据处理后利用已有的用电信息采集系统传输并存储到主站服务器,而电能表的运行误差是通过标准电能表（高精度数字式电能表校验仪）基于标准电能表和被检电能表的同步电能量脉冲信号计算出的。此外还介绍了现场综合采集设备非介入式安装方法,安装不改动原有接线,不影响系统工作。文章最后介绍了新型结构的远程校验系统的试点运行情况,并通过与现场人工校验的实时比对试验说明该系统校验结果是可信的,且系统运行稳定性良好,具备一定的实际应用价值。     

基于LabVIEW的蓄电池内阻测量设计

在现有测量基础上,为了进一步提高铅酸蓄电池内阻测量精度,利用交流注入法和LabVIEW软件设计了一套铅酸蓄电池内阻测量系统。该系统以LabVIEW软件为基础,设计了能产生稳定正弦信号和数据采集的程序。为抑制噪声干扰,在NI公司开发的信号调理模块的基础上对所产生的正弦信号进行调理。实验结果证明,该系统操作方便,而且测量精度较高、误差小。     

液位传感器信号模拟方案的设计及研究

液位传感器应用广泛,实现液位传感器信号的模拟有利于液位传感器信号采集电路的设计.文章提出了一种由运算放大器构建的有源可调电容.通过控制电荷放电过程,对液位传感器的输出特性进行模拟.设计了调理电路,并对两种常规的电容测量方法中的被测电容进行模拟,理论分析了该方案的可行性.在针对20 pF～300 pF可调电容的模拟试验中...     

实时电价环境下太阳能建筑夏季用电优化

夏季大规模空调负荷的接入加剧了电网负荷峰谷差,对电网经济性运行造成了严重影响。因此,寻求削减空调负荷的有效措施具有重要意义。本文研究了实时电价环境下计及太阳辐射不确定性的太阳能建筑用电优化问题,为了充分利用太阳能资源,该太阳能建筑配置了光伏/光热一体化系统,该系统光热部分收集的热能用于降低建筑空调系统对电量的需求,光电部分产生的电能被存储于蓄电池中,负责向晚间负荷供电。同时针对不确定性问题,本文引入了误差概率模型,采用蒙特卡洛模拟方法计算太阳能建筑的日用电成本,并且考虑不同可控负荷的用电特性,优化建筑内部电气设备的用电时段,以实现降低实时电价环境下用户的用电成本的目标。算例分析中,对比分析了配置有光伏/光热一体化设备的太阳能辅助系统和传统系统的用电经济性。     

低功耗IEPE传感器数据采集系统的设计与实现

针对IEPE传感器数据采集系统中传感器输出的信号动态范围大、幅值较高,不宜进行直接采集的问题,并且为提高数据采集的精度,降低功耗,设计了IEPE传感器数据采集系统。设计采用了低功耗可程控前端信号调理电路,高精度模数转换电路及微功耗电源电路,大大提高了数据采集系统的精度,降低了其电路的功率损耗。整个数据采集系统以FPGA为主控芯片,操作方便,工作稳定,经实验验证和分析,能广泛应用于相关工程领域。     

基于FDA的居民用户空调用电行为分类分析方法

针对居民空调用电行为分类中存在事件型数据,导致分类分析耗时长、结果不准确等问题,提出一种基于函数型数据分析（FDA）模型的居民空调用电行为分类分析方法。该方法采用多重分形理论提取居民用电行为特征,使用函数型数据分析算法对居民空调用电行为进行聚类后获取居民空调用电行为类别,采用改进动态时间规整算法对居民空调用电行为实施分类处理,得到居民空调用电行为。根据非介入式设备采集到的实际居民用电行为信息检验该方法的有效性,实验结果表明:该方法可以较好地提取居民用电行为特征,且可有效提高用户空调用电行为分类精度以及缩短分类耗时,可充分描述居民空调开启情况以及消耗电量,具备较好的应用效果。     

一种基于PXI的多通道数据采集系统

本文针对目前我国航空机载飞行测试对数据采集模块的要求,设计并实现了一种基于PXI和DSP的高性能多通道数据采集模块并给出原理性介绍,利用可编程器件和高速数字信号处理芯片,在一张板卡上实现了模拟信号调理、采集、处理,可实现多卡同步触发采集,并已成功应用于某航空机载测试任务中。     

基于DCC的智能配电时序器信号采集研究与应用

针对目前航天技术应用产品常用信号采集方法存在的不足,设计了一种基于DCC(差分调理电路)的智能配电时序器信号采集方法。通过研究差分调理电路传输特性,分析差分调理电路在交流智能配电时序器和直流智能配电时序器不同情形下信号采集的应用情况,确立了基于差分调理电路的最优信号采集电路及采集编程算法。实际应用表明,采用差分调理电路的信号采集方式具有抑制共模,放大差模,抑制温漂,采集精度高,抗干扰能力强的优点。