雷电回击计数器有效触发计数信号的识别方法

为了解决基于双指数波形设计的雷电回击计数器计数结果偏高问题,文章对这种计数器产生触发计数信号过程进行了分析研究,指出了峰值较大的M分量及单次回击中多次震高是导致计数误差的主要原因。通过大量的自然雷电及人工引雷测量数据对比研究,提出了识别回击脉冲的波头陡度、有效脉宽及脉冲间隔等特征参量。在此基础上,设计了回击有效计数脉冲信号提取电路,利用斜率检测方法识别出满足波头陡度判断条件的回击脉冲,由单稳态触发器使单次回击在持续时间内仅产生唯一计数脉冲。电路仿真实验结果表明,该方法可以抑制波头缓的大峰值M分量及单次回击脉冲内多次震高产生冗余脉冲造成的计数误差,提高计数器对有效触发计数信号的识别效率。     

基于数字频率合成算法的硬件PWM模块设计

针对伺服电机的控制问题,对控制伺服电机的脉冲发送模块、计数模块、加减速模块进行了研究。通过分析脉冲信号产生过程,提出了一种基于FPGA的宽调频范围的脉冲产生方法。该方法采用数字频率合成算法,通过硬件描述语言Verilog HDL实现该算法的逻辑,并利用Quartus II仿真软件对所产生脉冲信号和加减计数模块进行仿真测试。在伺服电机控制平台上进行测试验证,研究结果表明该算法生成的脉冲频率可调范围为1 Hz~25 MHz,在整个脉冲段的波动不超过一个时钟周期。该脉冲发送模块具有脉冲输出均匀稳定、分辨率高、调频范围广的优点,可以满足多种伺服控制要求,为伺服电机提供稳定的控制脉冲,具有一定的应用前景。     

单光子计数系统的设计与实现

单光子计数方法利用弱光照射下光子探测器输出电信号自然离散的特点,采用脉冲甄别技术和数字计数技术把极其弱的信号识别并提取出来。现代单光子计数技术具有信噪比高、抗漂移性好、时间稳定性好、便于计算机进行分析处理等优点,在高技术领域占有重要地位,它已经成为各发达国家光电子学界重点研究的课题之一。为了深入地讨论和分析单光子计数系统,本文首先介绍了单光子计数系统的工作原理,给出了具体硬件电路的设计方案,并对由于脉冲堆积效应造成的系统误差进行了分析。设计表明,该系统各项参数基本达到设计要求,可以用于一般用途的光子计数式微弱信号测量。     

基于单片机控制的工件自动计数系统设计

设计了一套适用于颗粒工件计数的自动计数仪控制系统.该系统使用红外光电传感器作为检测元件,当有工件通过时红外光被遮挡,传感器接收端产生相应的脉冲信号,通过对脉冲信号进行计数,实现对工件的自动计数.对控制系统的硬件电路和软件控制流程作了详细介绍并进行了样机验证,结果表明,该系统能对不同直径的颗粒工件进行快速、准确地计数.     

基于信号共振稀疏分解与包络谱的齿轮故障诊断

当齿轮出现断齿、裂纹等局部故障时,其振动信号会出现周期性冲击脉冲。在齿轮故障早期,由于冲击脉冲微弱,常淹没在齿轮的啮合频率、转频等谐波成分以及噪声中,因此,对于齿轮早期故障,直接对齿轮振动信号做包络谱分析以诊断齿轮局部故障通常效果不佳。针对这一问题,将信号共振稀疏分解方法与包络谱分析相结合,提出了基于信号共振稀疏分解与包络谱的齿轮故障诊断方法。该方法采用信号共振稀疏分解将冲击脉冲从齿轮振动信号中分离出来,然后对冲击脉冲做Hilbert包络分析,获取冲击脉冲出现的周期,进而对齿轮状态和故障进行识别。仿真算例和应用实例证明了该方法的有效性。     

血细胞自动分析仪简介

血细胞自动分析仪的类型很多，从全自动（全血吸弓四）到半自动手工稀释型共数十种。根据其原理结构，大致分为；光学型、电阻型、激光型三大类。1光学型在电子技术发展的五十年代初期，有人就研制了光学型自血细胞分析仪，其原理是利用细胞和稀释液对光的吸收度不同，使光敏原件在细胞通过时产生脉冲信号。由于此类型分析仪极易受外界环境的干扰以及测试不敏感而被淘汰。2电阻型以英国Coultercounter（库尔特）为代表的利用血细胞通过微孔时瞬间的电阻变化产生脉冲电流而计数。此类血细胞分析仪，因操作简便、性能稳定、灵敏度高、价格较…     

轨道电路交流计数信号的解调

随着轨道的发展和列车速度的提高,对轨道信号的识别、解调有了更高的要求。交流计数电码自动闭塞是我国轨道电路上应用较多的一种闭塞制式,对其进行精确的解调具有非常大的意义。本文提出了Hilbert变换和小波变换组合的新方法并对真实信号进行了解调。1轨道电路交流计数信号交流计数是以25Hz、75Hz(电力牵引区段)和50Hz(非电力牵引区段)为载频的调幅信号,调幅信号的周期为1.92s(长码)或1.6s(短码),采用键控脉冲的数目区分电码信号:一个周期内3个脉冲为绿码,2个脉冲为黄码,1个脉冲为红黄码。其码型如图1所示(短码为例)。当前较成熟的解调方…     

基于反向随机共振的衰减振荡信号自适应检测

衰减振荡信号作为暂态信号的主要形式广泛存在于多个领域。针对噪声环境下衰减振荡信号的识别检测问题,提出了一种基于双稳系统及量子粒子群寻优的自适应反向随机共振检测方法。该方法选取脉冲形式的输出信号作为最优随机共振检测结果,采用峭度或加权峭度作为寻优算法的适应度函数,实现了系统参数的自适应选取,进而识别出原始信号中衰减振荡信号的具体位置。该方法利用衰减振荡信号的单边特性,通过在时域上对输入信号进行反转,降低了信号的位置识别误差。基于仿真衰减振荡信号与水下气体泄漏声学信号对本文方法进行了测试,结果表明本文方法能够在噪声环境下实现对衰减振荡信号的自适应检测,相比现有方法具有更好的信号位置识别精度,可应用于水下气体泄漏检测等多个领域,具有良好的工程应用前景。     

脉冲信号法识别伺服阀的动态数学模型

对脉冲信号法识别元件或系统的数学模型的理论和实践进行了探讨,以QDY电液伺服阀为研究对象设计了试验台和试验方法、编制了计算机拟合程序并取得了成功。同时,将该法与传统的正弦信号法进行了性能比较,进而指出了脉冲信号法的应用前景。     

基于FPGA的血细胞分析装置设计

血液分析仪能快速检测血液成分,在临床检验中应用非常广泛。针对传统的模拟电路法识别血细胞信号的弊端,本文给出了一种基于状态分析的数字化识别方法,该方法简单可靠,检测精度高,且易于在FPGA实现。采用该方法在Cyclone II EP2C5中构建了三通道血细胞分析装置,用一片FPGA芯片代替了传统庞大的识别统计电路。该装置可用于Coulter法测量流体中血细胞个数及体积大小,经三分类血球仪测试,检测结果优于血液分析仪国家标准。     

关节臂坐标测量机光栅测角系统

关节臂坐标测量机中,需要光栅采集关节的角度信息。为了满足高速实时多路采集的要求,本文介绍了一种基于FPGA的光栅编码器采集系统,详细阐述了光栅编码器A、B两路脉冲信号的4倍频细分、相位鉴定以及脉冲计数的方法,并采用Verilog HDL语言编写各模块相关程序。通过在Quartus II平台上对采集脉冲信号进行仿真,充分验证了该设计的可行性与可靠性。仿真结果表明相比于传统设计方法而言,该系统具有高速、稳定可靠等优点。     

脉冲交变磁场测量技术缺陷识别与定量评估

传统的交变磁场测量(Alternating current field measurement,ACFM)技术具有缺陷定量准确、无需接触等优点,但是不能检测深层缺陷;脉冲涡流检测技术(Pulsed eddy current testing,PECT)具有较好的深层缺陷检测能力,但由于采用瞬态响应信号分析方法,容易受到提离效应干扰,工程实际应用较为困难,并且定量能力弱于ACFM技术。结合ACFM和PECT的优势,提出了脉冲交变磁场测量技术(Pulsed alternating current field measurement,PACFM)。该技术采用脉冲周期信号作为激励信号源,基于瞬态脉冲响应信号,采用三维场量测量和瞬态信号分析相结合的方法实现缺陷识别与定量评估。对瞬态响应信号中能够表征磁场变化规律的特征量进行提取,通过研究发现PACFM不仅具有与ACFM等同的表面缺陷检测能力,而且具有优异的深层缺陷识别与定量评估能力,抗干扰能力强,具有较高的应用价值和前景。     

基于ICA和小波变换的滚动轴承故障诊断方法研究

提出了结合独立分量分析(ICA)和小波变换进行滚动轴承故障诊断的方法。在设计的系统平台上,首先对冲击脉冲信号进行预处理,使信号较好地满足独立分量分析的前提条件。然后,应用独立分量快速算法分离故障轴承的冲击脉冲信号,通过小波快速算法完成信号重构,实现滚动轴承故障的识别。实验结果表明,利用独立分量分析方法提取的故障状态特征向量与小波快速算法相结合可以有效、准确地识别滚动轴承的故障信号。     

基于硬件鉴相的钻机大钩高度检测系统研制

油田钻井过程中广泛采用绞车传感器测量钻机滚筒轴的角位移跟踪大钩高度从而得到井深值。目前对绞车传感器信号的鉴相及脉冲检测方法主要以软件辨识为主,文中设计一种通过硬件电路自动完成鉴相功能的绞车传感器信号检测系统,系统的脉冲计数由单片机完成并通过RS485通信接口输出。实际应用表明:系统性能优良,满足现场应用要求。     

基于非线性超声调制的疲劳裂纹识别方法

由于应力作用、撞击以及周期载荷等因素的影响,金属结构中不可避免地产生疲劳裂纹损伤。若结构存在边界非线性,传统的非线性调制方法将无法有效识别疲劳裂纹损伤。针对该问题,提出一种能够避免边界非线性干扰的非线性超声调制方法。该方法采用正弦脉冲信号和持续正弦信号作为激励,通过识别信号之间的非线性调制现象来进行损伤检测。分别以铝制裂纹梁和完整梁为实验对象,粘贴两个压电片作为作动器和传感器,利用短时傅里叶变换对响应信号进行时频分析,提取非线性调制信号成分,对疲劳裂纹损伤进行有效的识别。     

一种利用相序测定原理的编码器计数方法

介绍了一种已获取发明专利的相序测定计数方法,以Atmel89S52单片机为基础,通过编码器的输出脉冲A和其反向脉冲A-产生中断,在中断服务程序中读取脉冲A、A-及与A脉冲相位差为90°的脉冲B的电平并与已在E2PROM中储存的状态字进行比较,由此来确定旋转方向并对脉冲进行加减计数。同时,该文也介绍了相应的硬件电路和软件程序。该方法在实际应用中的测试表明,当编码器频繁改变旋转方向时仍具有很高的测量准确度并能有效地抑制脉冲干扰信号。     

用于脉冲涡流检测的新型数据处理方法

脉冲涡流检测是一种广泛应用的无损检测技术,是近年来的研究热点。本文对脉冲涡流检测的一种新型数据处理方法进行研究,为增强脉冲涡流检测技术的智能化水平提供理论依据。首先以感应信号分析为基础,分析了二阶系统拟合方法应用于脉冲涡流检测数据处理的合理性;然后对广义回归神经网络用于模式识别的优势进行分析,并应用该方法对脉冲涡流感应的模型参数进行分类,从而对被测导体进行材质鉴别及量化特征的识别分析;最后,通过实验验证了该"二阶系统拟合-基于GRNN的模式识别"方法的有效性并分析存在的问题,同时也指出了有待进一步深化研究的方向。     

高频脉冲插值测量扭振及实验研究

转轴的扭转振动测量是对其进行状态检测和故障分析的重要手段,为此,设计了一种基于高频脉冲插值的扭振测量系统。测量方法是通过高精度光栅和红外光电管获取转速信号,再对转速信号进行高频脉冲插值,从而把转速信号转化为高频脉冲数,对高频脉冲数处理后得到转轴的扭振信息。测量系统采用FPGA与单片机相结合的模式,FPGA用于产生高频脉冲、对转速信号插值,并对插值后的信号进行计数,单片机读取计数结果并进行处理。经过实验验证,表明该测量方法有较高的测量精度,并通过理论分析找到了影响系统测量精度的原因。最后对几种常用的电动机进行了测试,测试结果较好地反映了转轴的实际振动情况。     

LS7266R1在双轴位置信号检测中的应用

在数控机床和加工中心等设备中,大多利用直线光栅或圆光栅编码器来测量直线位移或角位移,该传感器输出信号经放大、整形后转换为两路正交编码脉冲信号。针对闭环位置控制系统中的光栅编码器多轴位置信号检测装置,介绍和分析了双轴正交信号鉴相器LS7266R1的功能及内部结构,提出了基于LS7266R1的位置采集电路和软件设计,给出了在数控系统位置检测装置中利用LS7266R1芯片对多组数字信号进行检测的实例并证实采用该芯片不仅组态灵活,适用于多种应用场合,计数范围广、计数频带宽,而且可以简化系统硬件设计,提高系统的可靠性。     

基于FPGA的数控系统脉冲计数和原点复位功能模块设计

阐述了数控系统脉冲计数和原点复位功能的FPGA实现原理,并分析了其中的异步数据读取,信号滤波,数据溢出,四倍频计数等问题,给出了解决方法,最后探讨对原点脉冲的处理方法,以便实现数控系统的原定复位.