一种高精度I/F变换器的研究

捷联惯导系统中的加速度计是重要的惯性测量器件,其输出通常为模拟信号电流,目前电流的测量精度提高受到限制。本文通过电流频率变换器将其变换为与周期成正比的脉冲信号从而更精确的测量并且更便捷的采集数据。本文介绍了一种采用电流电压变换模块,AD模数转换器和AVR单片机构成的高速、高精度的电流频率变换系统,从而将传统的I/F变换精度从10-3提高到10-5。     

提高斜拉桥索力测试精度的方法研究

采用频率法测定索力的固有频率提取方法,只需要计算斜拉索任意连续两阶固有频率之差,减少了斜拉索抗弯刚度的影响,提高了索力测试精度.单点傅立叶变换(FT)细化方法原理的本质是时间离散和截断、频率连续的特殊傅立叶变换形式;采用连续细化分析傅立叶变换(FFT FT)校正法测量斜拉索固有频率,大幅度提高了频率分析精度,从而提高了索力测试精度.仿真和实例分析表明,索力测试精度最大可以提高10%以上.     

位相测量技术中系统参数的选择与测定

位相测量轮廓术（PMP）是将被测物体表面投影光栅条纹的灰度分布变换为位相分布，从而求得被测物体高度分布的轮廓测量技术。本文讨论PMP测量系统参数：抽样间隔X、Y；光栅周期p、q；最大系统噪声nmax以及光瞳位置参数d、L的选择和测定。这些参数的合理选择与精确测定，将提高位相测量以及位相-高度转换的精度。     

基于电流波数扫描的透镜三维轮廓信息测量

为了高精度测量透镜表面的三维轮廓信息,采用半导体激光器波数扫描的方法,通过控制激光的输出电流来控制激光的线性输出并扩大线性区,从而提高测量精度。对激光波数扫描系统进行了理论分析并建立了测量系统进行实验验证。在迈克尔逊干涉系统的基础上进行改进,在参考端引入1个参考光楔,通过2-D傅里叶变换可以在线监测输出波数变化,对干涉序列图像进行随机采样傅里叶变换,从而还原透镜表面三维轮廓。实验结果表明测量精度可达到20 nm。     

基于小波变换瞬时频率优化的相位细分方法

为了提高光刻机运动台的位移测量的精度,需要对测量系统得到的干涉信号进行细分处理。因此提出了一种在时域中对信号相位细分的方法,根据确定细分点频率方法的不同设计了2种相位细分方案。在使用小波变换提取信号瞬时频率的过程中,为了降低由于小波变换离散化引入的误差,设计了基于拟合函数的多拟合函数联合优化的方法,对信号进行平滑处理。仿真结果表明:经过相位细分后的单个细分相位的位移精度为0.8 nm,经优化后细分相位的相位误差降低到2.831×10~(-5) rad,降低至优化前的14.8%,经过换算位移误差降到1.870×10~(-3) nm,达到测量系统的预期效果,证明了相位细分方案的可行性。     

基于延迟链的频率测量方法

提出了一种基于延迟链技术的频率测量新方法.利用被测频率产生计数闸门,利用延迟链产生均匀延迟的多路参考频率信号,在同一闸门下对其计数,以其平均数作为参考频率计数值,降低了±1计数误差,对其进行误差分析表明其频率测量精度决定于延迟单元延时及其误差.实际测量数据表明在参考频率为200 MHz,对延迟单元延时标定为0.5 ns时其频率测量精度同比多周期同步法提高8倍.相比模拟内差法、时间-电压变换法和游标法等,该方法实现简单、成本低廉,具有良好的实用性.     

基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器设计

电流互感器作为一次侧电流的常用计量设备之一,它在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。针对传统电流互感器存在的线性度低、抗干扰能力差及精度低等问题,尤其在工频小电流精确测量这一难题方面更是捉襟见肘。鉴于此,本文提出一种基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器。该互感器利用电流经过电阻所产生的焦耳热改变光纤中的光信号特征,从而引起马赫-曾德干涉仪的输出信号变化,然后通过光电探测器完成对干涉仪的光信号捕捉,并将其转换为电信号输出,完成工频小电流检测。结构上通过采用PCB型罗氏线圈作为感应取电装置,并利用MATLAB完成其动态响应分析。另外针对信号采集、传输、处理过程中所出现的噪声信号,设计了基于FPGA技术的信号处理系统,以提高信噪比。最后通过实验对工频小电流进行测量,线性度为0.996 1,检测精度可达到0.14%。实验结果表明提出的光纤电流互感器相较于传统光学电流互感器相比,具有更高的线性度和测量精度,为基于热效应的电流互感器发展提供了新的思路,也为工频小电流的测量提供了一种新的方法。     

基于DSP的电参数测量系统的应用研究

本文介绍一种用DSP技术实现对电参数测量的系统.本系统采用锁相倍频同步采样控制技术,可实现采样频率对工频频率的自动跟踪,提高测量系统的精度.对采样得到的电压、电流数据可用复序列FFT原理计算各次谐波的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数.     

基于直接数字频率合成的混合频率恒流源设计

对比已有的混合频率恒流源实现方式,提出一种灵活性好、稳定性高的实现结构。从系统组成角度分别介绍直接数字频率合成、电压控制增益放大器、电压控制电流源三个模块及其实现方法。从仿真及实测结果看,设计的恒流源能够达到较高的输出阻抗。通过实测电流的时域波形图及频谱图分析,恒流源能输出混合任意两种频率正弦波形的电流,且噪声水平较低。该设计在三维多频电阻抗成像系统中得到良好的应用,可提高成像系统的测量速度及精度,并使电阻抗成像技术有效应用于阻抗变换快的检测对象。     

基于PSD的微小倾角测量系统的研究

介绍了一种新型的微小倾角光学测量系统。该系统结合半导体位置探测器件PSD（Position Sensitive Detection）和LM3824以及Intel 80C51单片机．首先把PSD测量的倾角转换为电流，再用精密电流检测器件LM3824将其变换为PWM信号．最后通过Intel 80C51对PWM信号占空比的采样计算电流．从而完成对倾角的精密测量。     

基于GPRS模块MC35I的监测系统设计

介绍了一种利用GPRS模块MC35I以及SoC单片机C8051F023实现的远程监测系统。重点介绍了终端驱动MC35I接入Internet所必需的PPP/IP/TCP协议栈的实现方法,以及如何在Visual Basic环境下利用Winsock控件与终端进行通信,同时分析了可能使系统稳定性降低的原因并给出了解决方案。     

基于Modbus／TCP的分布式I／O在列车驾驶模拟器上的应用

为了解决列车模拟器操控台上的人机接口与模拟器主机之间的实时数据传输问题,针对传统的I／O板卡体积大、成本高、维护困难等不足,提出了一种基于Modbus／TCP的分布式I/O系统解决方案。详细地介绍了Modbus／TCP协议的技术特点,开展了系统的具体性能要求分析,选取贝加莱公司的X20系统搭建了硬件平台,并以其配套的AS软件为开发平台,使用C语言编写了程序,并最终应用于上海轨道交通7号线列车模拟器上。现场运行结果表明,该系统运行稳定,实时性能符合要求、兼容性好,并能直接应用于其他线路的列车模拟器上。     

基于I／A Series的控制系统通信网络研究与设计

结合理论与实际应用,对I／A Series DCS控制系统在数据通信方面的特点和方法进行了探讨,通过对FOXBORO公司的I／A Series控制系统网络构架的解析,阐明了各层通信之间的关系,重点对现场总线层通信进行了论述,对其中的Bitbus总线在DCS控制系统的基本结构和通信方式进行了研究。     

I/A DCS系统的PID参数优化整定

随着核电站的不断运行,需要对DCS系统的控制参数进行优化整定。本文针对I/A DCS系统中使用的PID控制回路,提出参数的优化整定方案,减少整定过程对正常生产的影响,提高控制的精确性和稳定性。首先利用系统辨识的方法建立系统模型,基于模型计算PID控制回路的经验参数,再利用I/A系统中的FBTUNE模块,得出优化的PID控制参数。     

扩展可编程控制器I/O点数的若干方法

在应用可编程控制器PLC中，经常会遇到I／O点数大于PLC的I／O点数，本文介绍几种实用的I／O点数扩展方法，从而提高I／O点数的利用率，进而实现小容量的PLC控制较大系统或多套系统的目的。     

如何用虚拟仪器测量灰气比

灰气比是衡量气力输送系统效率的重要指标,但灰气比的测量一直是难点,特别是气量的精确测量更难。主要是因为气体品质受温度、压力、时间影响较大,是个时变的量．传统仪器几乎无法做到精确测量和记录。采用虚拟仪器进行测量,不但成本低而且精确度高：在沙角电厂的实测中,通过记录各电场的瞬时流量曲线,找出了如何正确调整各电场发送逻辑,改善了用气量,解决了原气源不足的难题．     

易燃易爆环境下激光液位监测系统的研究与实现

本文采用激光测距仪DISTO和V仃转换器AD421，设计出一种能在易燃易爆环境中工作、符合国家本质安全的激光液位监测系统。该系统是一种新型的非接触式智能液位测量仪表，具有成本低、操作方便、精度高等优点，可取代目前这些领域中广泛使用的二次仪表，具有广泛的应用前景。     

基于ARM的LED自适应调光系统设计

LED做为绿色高效的新一代照明光源应用越来越广,对LED自适应调光技术的需求会更加强烈。本文采用了基于I2C总线的光传感芯片TSL2561的测光技术,以ARM作为控制器,采用PWM方式调节MOS管,达到调节LED的发光亮度的目的,实现了LED的自适应调光。本文完成了相应的硬件设计和软件编程并调试成功,最终能使整个系统具备相应的功能。     

关联设计技术及其在内燃机CAD系统中的应用

关联设计是为了克服传统CAD系统的缺点而发展起来的一种CAD新技术，它着重强调产品模型建模与修改的方便性，强调产品模型内部各子部分之间的联系，实现整机产品的关联设计与联动修改。通过深入研究内燃机运动系统结构特征，获得了产品结构设计知识，提出了关联设计在内燃机CAD系统设计中应用的必要性。结合Pro/NGINEER及其二次开发工具Pro/ToolKit，阐述了关联设计方法及其实现机制，并以此为基础开发了内燃机CAD系统。