插值FFT和滑动DTFT的科氏流量计信号处理方法

科氏流量计通过计算一次仪表输出的两路同频正弦信号的时间差来测量质量流量.实时精确估计两路信号的频率和相位差是科氏流量计数字信号处理的关键.针对科氏流量计实测信号,提出一种基于插值FFT和滑动DTFT的信号处理方法.利用插值FFT估计信号频率,通过计及负频率的改进滑动DTFT估计相位差,进而计算出时间差.方法兼顾了参数的估计精度和算法的计算效率,对比实验表明了该方法的有效性和优越性.     

相位差可调的双通道信号发生器的设计

为了调节两路相同频率正弦信号之间的相位差,采用DDS技术设计了相位关系可调的双通道信号发生器。该信号发生器的输出频率范围为0Hz～150MHz,频率分辨率为1滋Hz,相位调节范围为0°～360°,分辨率为0.022°。它不仅可输出两路相同频率、相位差可调的正弦信号,而且可分别作为两路独立的可调频、调幅、调相的信号发生器使用。     

时变信号相位差估计的相频匹配方法

为提高科氏流量计信号的相位差估计精度,提出一种时变信号相位差估计的相频匹配方法。该方法通过时变信号与参考信号的频率匹配、时变信号的相移信号与其正交分量的相位匹配、参考信号与时变信号及其相移信号的互相关获得时变信号的相位差估计值。计算验证结果表明:该方法准确实现了时变信号的90°相移,有效提高了时变信号的相位差估计精度。科氏流量计流量检测实验证实了所提方法的有效性和优越性。     

基于重叠短汉宁窗DTFT算法的科氏流量计信号处理方法*

本文提出了一种基于重叠短汉宁窗DTFT算法的科氏流量计信号处理方法：首先采用新式自适应陷波器对科氏流量计时变信号进行滤波以求其频率,然后采用重叠短汉宁窗DTFT算法实时计算两路信号之间的相位差,再根据频率和相位差求得时间差,最终测得质量流量。给出的仿真和实测结果表明本文方法是实用有效的。     

基于相关法的相位差检测方法在科氏质量流量计中的应用研究

科氏质量流量计通过检测两路振动信号的相位差获得流体的质量流量信息.对于直管式结构,科氏效应引起的相位差很小,同时振动信号的频率会由于外界干扰或流体特性变化而发生改变.因此,研究能够跟踪频率变化,并具有高精度的相位差检测方法是提高系统性能的关键.研究了用数字相关法实现科氏质量流量计的相位检测,提出了克服非整周期采样和实现频率跟踪的算法;另外,研究了相关法的相位测量误差的统计特性.     

晶体稳频超低频移相信号发生器的研制

介绍一种晶体稳频超低频移相信号发生器的工作原理和设计方法。系统采用了数字波形合成技术,具有以数字控制其输出信号的频率、波形和信号之间相位差的功能。实际应用表明,该信号发生器具有输出信号精度高、稳定性好和调节精度高等特点,具有广泛的应用前景。     

实用信号发生器

电子爱好者经常需要使用信号发生器,特别是需要正弦信号来完成一些测试和试验工作。例如,信号的调制实验或基本放大电路的实验等都不能离开正弦信号发生器。本文介绍以集成电路为主构成的实用信号发生器,它能稳定地输出正弦信号满足使用。本文介绍的信号发生器的主要技术指标: 1.幅度范围两档:(a)0～0.5V连续可调;(b)0～5V连续可调 2.频率范围:1～10kHz连续可调     

基于C8051F021的三维焊缝检测传感器设计

GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)焊枪悬浮高度传感器(专利号:200320116511.7)、焊缝检测传感器以及相应的微处理器有机集成,从而使传感器实现小型化智能化,减少对工件检测的死区范围.针对焊缝检测传感器需要标准正弦信号作为激励源,而传统的正弦信号发生器的不足,设计了基于C8051F021的数字化正弦信号发生器.该信号发生器容易控制波形的的各项参数,产生的波形精度高、稳定性好.     

相位可控双路同频信号源的FPGA部分设计与实现

介绍了直接数字频率合成(DDS)技术的基本原理,给出了基于Altera公司FPGA器件的相位可调双路同频正弦信号发生器的设计方案,同时给出了其软件程序和试验结果。试验结果表明:该方法生成的双路同频正弦信号具有波形失真小、频率和相位精度高,且输出频率与相位可调等优点。     

一种新型结构的直管式科氏质量流量计研究

科氏质量流量计是一种高精度的适应范围很广的流量计,通过检测管子上两路振动信号的相位差,就可计算出流经管道的质量流量.提出了一种新型结构的单直管式科氏质量流量计的研究.这种单直管在距中心对称位置的管壁较薄,管子由科氏效应产生的二阶振动更加显著,从而提高了系统检测灵敏度.理论和初步实验证明了这一结果.目前,正在就这种结构的可靠性、具体制造工艺进行进一步研究.     

基于FPGA的高精度信号发生器的实现与优化

针对科里奥利质量流量计在线测试系统的需要,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA,field programmable gate array),以直接数字频率合成技术(DDS,direct digital synthesis)为基础的高精度信号发生器.通过对其进行改进,在保证原有分辨率的情况下使研制方案节省了硬件资源...     

改进型双馈风力发电机最大功率点跟踪策略

针对传统双馈风力发电机最大功率点跟踪极值搜索策略将正弦信号作为搜索信号而很难将正弦信号从总的输出信号中区分出来的问题,提出了一种利用风湍流作为极值搜索信号的改进型最大功率点跟踪策略。该改进策略对叠加风湍流的叶尖速比和功率系数进行傅里叶变换,获得相位差信息,从而确定叶尖速比变化方向,使双馈风力发电机达到最佳运行工作点。仿真结果表明,该改进策略可控制风力发电机转速较好地跟踪风速变化,实现了额定风速以下运行区域的最大风能捕获。     

一种新型的磁定向系统及其定向算法研究

为了提高基于地磁检测的定向精度,通过引入高精度步进电机控制,设计了一种新型的平面单轴磁定向系统。该系统仅需要一个磁性传感器输出信号,通过步进电机带动磁传感器在水平面内做等间隔转动,求取最大值位置以确定磁方位。针对干扰和测试噪声的影响,研究了基于遗传算法和最优化理论的混合数据处理方法。通过对测试数据正弦曲线的四参数拟合,获取初始相位,提高了测角精度。仿真研究和工程实验表明：该定向方法有着较高的精度和较好的稳定性。     

数据采集系统短期稳定性的一种评价方法

数据采集系统的短期稳定性,为其基本测量误差因素之一,通常以零点漂移和增益漂移两项参数给出。本介绍一种方法,通过正弦信号激励,运用正弦波拟合获得零点漂移和增益漂移特性参数。这是一种模型化精确测量方法,与以往的直流激励读取法相比,评价结果的分辨力和不确定度可以远小于量化误差,其局限性则是以交流信号源要求较高,要求高稳定性、低噪声及低失真度;原则,所获得的稳定性将是信号源的稳定性。     

基于IP核与ModelSim的正弦波发生器仿真平台建立

针对用信号发生器来检测变送器能否正常工作的需要,提出、研究并实现了一种虚拟仿真平台,该平台利用Quartus II、Matlab设计了以IP核为核心的正弦发生模块,对其输出结果进行ModelSim仿真,仿真结果表明该模块能够输出标准的模拟正弦波波形,最后通过硬件实验验证了此方案的正确性与可行性.     

电能质量干扰发生装置的研制

电能质量干扰发生器常用于检验电力设备受电能扰动时的性能,提出了一种基于波形信号发生器加线性功率放大器的电能质量干扰发生器装置的设计方案.以可编程逻辑器件EPM7128、双口RAM和数模转换器为基础,采用直接数字合成技术设计了正弦信号产生电路.利用SM5964单片机对数模转换器的参考电压进行控制来改变波形输出幅度,实现小信号的聚升、跌落、中断和凹陷等功能.通过高压高速集成功率运放PA89A对小信号进行幅度放大,采用高压高频三极管并联技术设计了扩流电路.使用Multisim软件对功率放大电路的参数进行仿真和优化,仿真实验结果表明,该电能干扰发生装置的输出电压幅值在0 ～264 V范围内任意可调,负载电流达到2A,并能实现电压跌落、聚升、中断和凹陷等功能.     

基于相位检测的SAW传感器变送电路设计

本文设计了一种利用直接数字频率合成器(DDS)作为频率源,基于相位测量芯片AD8302的气敏传感器测试系统.该测试方法通过获取相同的输出相位差情况下的两次输入频率之差而达到测试目的,整个测试系统自动化程度高,且声表面波SAW谐振器工作于较高的频率,满足了较高精度现场检测的需要.     

基于C8051F005的数字正弦函数发生器的设计

针对传统正弦信号发生器存在元器件多、体积大、结构复杂、稳定性差、信号参数不宜调节及精度低等诸多缺陷，在分析C8051F005单片机性能特点的基础上，设计了基于C8051F005的数字式正弦函数发生器，并详细介绍了正弦函数发生器的原理。该发生器具有体积小、控制方便、波形稳定、精度高等优点。程序稍作修改还能生成并输出任意波形，如三角波、方波、锯齿波等。