三点Delta测量方法在6.5位数字多用表中的应用

电阻测量是数字多用表的基本功能之一,减小误差提高测试精度是测量设备追求的目标;针对6.5位数字多用表的电阻测量问题展开了测量方法的讨论,介绍了一种新的测量方法即三点Delta法;对比传统2线和4线电阻测量法阐述了三点Delta法的基本原理,从理论上分析了该方法的优越性;同时,设计了三点Delta法测试电路,并简要介绍了其硬件实现;经实用证明,该方法完全满足了工程应用的要求.     

基于PT100的高精度温度测量电路的设计

普通四线制恒流源驱动测温系统受温度电流漂移等影响,温度测量准确率很低,很难超过0.1℃量级.基于PT100设计了一种改进的恒流源驱动四线制高精度温度测量电路,通过采样温度稳定系数高的高精密电阻的电压和铂电阻电压的比值,消除了恒流源由于温度漂移等因素影响的电流变化,使得输出电压比值与铂电阻成良好的线性关系.利用LTC2492A/D转换器对信号进行采样,将信号传送给ATMEGA32单片机,单片机进行数据处理并保存和显示数据.实验测试结果表明,该电路温度测量的精度和稳定性均可以达到5‰之内,与理论值一致.     

基于圆结构光的复杂深孔内轮廓尺寸测量方法

涡流法、超声法测量深孔截面轮廓尺寸精度低,而光学单点扫描法测量效率低。介绍了一种基于圆结构光的复杂深孔内轮廓3维测量系统,提出了一种采用FFT分析和差分分析进行测试数据处理的方法,能够实现快速高精度测量。测试系统主要由圆结构光发生器、扩束锥镜、成像锥镜、镜头和CCD组成,对于获取的每一幅被测截面的结构光图像,首先提取光条中心,对光条中心上的点作最小二乘法拟合获取光条中心拟合圆心,并以此圆心点将光条中心线展开,展开波形中存在整体形状误差,主要由圆心偏心误差、椭圆形状误差两个周期性误差分量构成,由于二者振动频率与细节分量的振动频率不相同,借助于FFT分析,将两个误差分量分离出来,进而采取措施减小其对系统的影响;差分分析用于去除阴线和阳线之间的过渡线。该方法提高了阴线圆与阳线圆尺寸计算的精度和效率,实验结果表明,系统内径测量精度达到005mm。     

基于ARM的三维油藏含水率智能传感阵

以ARM为核心,设计一种用于测量三维油藏含水率三维传感器阵,传感阵中有512个测量点,每个测量点采用四线电阻法设计探针来测量砂岩中不同位置的电阻率,通过电阻率换算出含水率.采用8档位可调的恒流源给四线电极供电,ARM控制对每路测量信号自动选择最佳恒流源的档位进行测量.系统具备512路的选通功能,并使用USB接口与PC机相连,实现数据的实时存储.进而可以实现多路的长时间测量.     

数控恒流源型电阻测量的闭环负反馈方法

提出了一种数控恒流源型电阻测量的闭环负反馈方法。讨论了数控恒流源的产生规则,并分析了它们的测量误差,指出了减小误差的途径和方法。     

多通道热电阻精密测量的设计与实现

在长线传输的热电阻测量过程中,长线传输带来的附加误差和电路工作环境变化带来的附加误差远远超过了要求的误差.文中提出的四线制电阻信号传输解决了长线传输带来的附加误差;自校正电阻测量法是通过比较三组测量信号的相对大小求得待测电阻值,该方法的优点是可以抵消测量电路中的漂移影响,从而保证在较恶劣的外界环境下能取得较高精度的测量结果.该方法已在实际应用中得到验证.     

数字式雷达液位测量系统

针对传统液位测量系统精度低、抗干扰能力差、接触式的特点,介绍一种利用雷达原理研制的数字式液位测量系统.本系统采用调频测量法,用C8051F020单片机作为频率测量模块的核心.运用自相关函数对信号进行滤波;快速傅里叶变换(FFT)算法进行频域分析;移频法对频率进行细化,最后得到液位的高度.该系统具有很强的适应能力和完善的接口,在实测中取得了满意的精度.     

NTC热敏电阻器在高精度温度测量中的应用

介绍了用NTC热敏电阻器进行高精度温度测量的几点考虑。分析了影响测量精度的各种因素,并提出了一些解决方法,主要的措施有:直流恒流源微安级电流;四线制测量电路;高分辨力(24位)ADC;数字滤波;仪器自校准等。实际测量表明:使用恰当的热敏电阻器在较窄的范围内(0～60℃)测量精度可达±0.001℃。     

一种低功耗高精度的NB-IoT温度采集系统设计

针对目前工业应用中对精度和功耗的要求,设计了一款以低功耗、高性能的PIC18F24K22单片机为处理器,以PT100为温度传感器,以高精度的AD7794为A/D转换器,利用NB-IoT通信模块进行无线传输的温度采集系统.设计中PT100采用四线制消除来自连接导线的压降误差,使用精密电阻法为AD7794转换电路提供参考电压,消除了恒流源漂移电流误差,同时减小了参考电压精度对测量结果的影响.设计了高精度的电阻值-温度值的变换关系式,有效地减少了转换误差.测试结果表明,温度的测量精度高于0.04 ℃,并且在实际的应用环境中具有出色的稳定性.     

基于FFT和闭环采样控制的科氏质量流量计信号处理系统

针对新型的直管型和微弯管型科氏质量流量计(CMF)基频较高,满量程相位差微小的特点,提出一种以FFT算法为核心,由FPGA硬件逻辑及外围电路实现频率跟踪,通过调整DDS产生可变时钟实现AD采样频率闭环控制的CMF信号处理系统,以满足FFT算法整周期采样的条件,减小由于非整周期截断带来的频谱泄露对计算精度的影响,实现了实...     

基于霍尔传感器的高准确度磁场测量方法

霍尔传感器的测量准确度容易受到安装工艺和环境温度变化的影响。介绍了几种提高霍尔传感器的磁场测量准确度的方法:零位误差补偿法,温度误差补偿法和电压比测量法。其中电压比测量法不需恒流源电路,可以有效地减小环境温度变化所引起的磁场测量误差。试验表明:采用电压比测量法进行磁场测量,其准确度可以达到0.5%以上。     

基于MSP430的微电阻测试仪的设计

传统测量微电阻的方法操作繁琐,且引线电阻和触点电阻对测量结果影响较大.本文设计的基于交流恒流源激励的微电阻测试仪由交流激励源、数字移相电路、信号调理电路以及A/D转换与显示电路等四部分组成.微电阻由交流激励源注入交流信号后通过高阻低噪声运算放大器AD620提取响应信号,再经过锁相放大电路测得其真实的响应电压,锁定后的信号克服了内部噪声和外部电磁干扰的影响,能够实现对微小电阻的准确测量.通过对样机的测试和比对标称值,该测试仪工作稳定,具有较高的测量准确度,方便携带和使用.     

基于STM32的建筑物接地电阻检测仪的研制

针对目前建筑物接地电阻检测装置存在的缺陷,提出一种基于STM32的建筑物接地电阻检测的系统方案。该方案根据三极补偿原理,采用嵌入式系统控制的主从机软硬件实现接地电阻的精确测量。检测系统包括交流合成、信号采集和数据处理三部分。检测系统由STM32控制产生频率精度高、波形稳定的交流电流注入接地网,对地网中的电压电流信号经带通滤波、差分放大、同步AD转换、FFT处理得到精确地接地电阻值。本检测系统能够提高检测精度以及检测效率,实现检测工作的智能化。     

大容量蓄电池内阻测量的虚拟仪器研制

蓄电池内阻是评估蓄电池性能的一个重要指标,实现单体电池内阻的在线实时监测,对提高直流系统的安全运行、提高供电系统的可靠性和自动化程度,有着十分重要的意义;系统采用四线交流法进行测量,将虚拟仪器技术应用于蓄电池内阻测试,详细介绍了该装置的工作原理及硬件和软件的设计;测量仪分为4个档位,测量时由PC机自动换档,实现了仪表的智能化;该系统具有测量精度高、抗干扰能力强、可实现在线测量等优点,具有良好的实用价值和推广意义。     

基于恒流源的陀螺仪测温丝电阻测量电路的设计

陀螺仪是一种广泛应用的惯性器件,针对陀螺仪测试效率低的现状,设计和实现了一种基于恒流源的陀螺仪测温丝电阻测量电路;采用恒流源测量电阻,能有效消除引线电阻带来的测量误差,显著地提高了测量精度;详细描述了系统的功能和总体结构,给出了系统硬件设计方法、软件结构图及实验数据分析;该系统还包括单片机控制的数据采集电路、液晶显示单元、报警输出单元;该测试系统已经成功运用于陀螺仪的温后电阻测量中,实践表明,系统运行稳定可靠,具有较高的测试精度。     

血细胞计数分析仪的信号处理

:介绍了基于电阻法的血细胞计数分析仪的原理及信号处理硬件结构。设计了高精度恒流源、程控放大器、直流电平跟随复位电路及峰值检测电路 ,较好地解决了微弱信号的提取问题 ,并解决了仪器的测量速度和测量精度的矛盾。对原理误差进行了分析讨论 ,给出了实验结果。     

含恒功率负荷的直流微电网系统性稳定性研究

传统的直流微电网稳定性分析法主要集中于基于阻抗匹配准则的小信号稳定性研究,现以含有恒功率负荷的直流微电网为研究对象,对直流微电网稳定性进行系统性分析,即在直流微电网满足大信号稳定性的基础上再去讨论其小信号稳定性。根据直流微电网稳态数学模型,通过李雅普诺夫间接法分析直流微电网满足大信号稳定性时的区域条件;提出一种基于高通滤波的有源补偿方法来增大系统阻尼,减小恒功率负载的负阻尼效应对直流母线电压稳定性的影响;建立含有有源补偿器的直流微电网的小信号模型,采用阻抗匹配准则分析加入有源补偿方法后直流系统的小信号稳定性。仿真结果验证了有源补偿方法对直流母线电压的补偿效果。     

一种改进式TAC的高精度时间间隔测量系统的实现

设计了一种基于改进式时间-幅度转换器(Time-Amplitude Converter, TAC)的高精度时间间隔测量系统。该系统采用集成运放设计TAC中的电流可控的恒流源,并对TAC内部的积分控制部分加入宽带直流放大电路,来提高时间间隔测量的精确度;采用高精度的模数转换器采样TAC的输出,实现高精度时间间隔测量中的模拟到数字的转换;采用现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)完成系统软件设计,实现对TAC的控制。通过变换TAC的采样电阻的阻值,使恒流源输出不同的电流对电容进行充电,从而使TAC的输出电压满足高精度模数转换器(Analog-Digital Converter,ADC)采集电压的要求。实验表明,在测量时间范围为1us,800ns,400ns,200ns时,该系统的时间间隔测量的最小时间精度为400皮秒。     

基于椭球拟合的微惯性测量组合现场快速标定方法

在静态随意放置条件下,微惯性测量组合中三个轴向正交配置的惯性器件所敏感矢量和为固定矢量.依据上述客观事实,提出了一种微惯性测量组合现场快速标定方法.在建立并优化微惯性测量组合标定模型基础上,通过基于椭球约束的最小二乘法拟合得到全部待标定参数,从而实现微惯性测量组合现场高精度标定,最后合理编排了微惯性测量组合现场快速标定...