电子分析天平温度漂移的加权融合补偿方法

电子分析天平的结构复杂,且对温度影响敏感,而温度漂移的自动补偿是制约国内外天平行业发展的技术难关。本文依据电磁力平衡传感器的工作机理,分析与电子分析天平称量结果密切相关的各关键元件温度特性,采用多点测温,建立多传感器加权融合温度漂移补偿模型,并利用最小二乘法确定融合模型系数,实现了电子分析天平的温度漂移自动补偿。检验结果表明,采用本文研究的补偿算法,在10~30℃范围内,量程220 g、分辨力0.1 mg的电子分析天平全量程示值误差绝对值不大于0.3 mg,优于国家标准《GB/T 26497-2011电子天平》规定的I级天平温度漂移对示值误差的影响指标。     

基于 LSTM 网络的水分天平零点误差补偿方法

零点误差是衡量水分天平的重要指标,其直接影响水分天平的称重准确度。提出了一种基于长短期记忆(LSTM)网络的水分天平零点误差补偿方法,分析了水分天平零点误差机理,使用历史零点误差数据建立基于双层LSTM长短期记忆网络的零点误差预测模型,采用空载与加载载荷时两种情况分别进行补偿。利用该模型对200 g/1 mg的水分天平进行现场补偿验证,结果表明,补偿后的水分天平在空载和加载载荷时,最大示值误差约为6 mg,远小于补偿前的示值误差,证实了这种方法的有效性。     

基于小波特征值容差阈值随机仿真的故障判别方法

针对波形匹配故障判别技术的波形特征值阈值难以获得的问题,采用随机仿真方法,以样本信号数据作为基准,以给定的信号容差阈值作为容差均值期望,产生多组信号仿真数据,计算其特征值均值后与样本信号数据对应特征值相减取绝对值并求和获得特征值容差阈值。筛选出敏感特征之后,采用相同方法获取敏感特征值容差阈值。对0. 25 s时长1 001个采样数据的样本信号设置取值在0. 1%～5%内缩小、放大和随机变动等14种故障模式进行故障判别,结果表明基于随机仿真方法产生小波特征值和敏感特征值容差阈值可以用于故障判别,且对故障敏感。     

电子分析天平双闭环测量方法

电子分析天平普遍采用脉宽调制电流的方法来精密调节电磁力,工程上原始数据较难达到百万分度级精度。 在分析了 传统方法对测量精度影响因素后,设计了一种双闭环控制的改进脉宽调制电流电路,将 PID 控制电路和电流测量混合电路解 耦,降低了 PID 参数整定难度,避免了求解机械传感器和平衡检测通道系统传输方程,提高了设备响应速度和测量精度。 实验 数据表明,在未进行非线性校正且只进行滑动平均滤波的情况下,31 g 量程的电子分析天平初始测量数据标准偏差为 2×10 -5 g,达到百万分度级精度,较同样电路和传感器的原始 220 g 量程电子分析天平精度提升 10 倍以上。     

激光测距动态多阈值误差修正技术研究

在脉冲式激光飞行时间法测距中,存在着干扰脉冲叠加到信号脉冲上升沿的情况,因此双阈值处理算法无法正确修正脉冲前沿时刻鉴别误差。提出了一种动态多阈值拟合误差修正算法,通过动态切换3个阈值门限找到最佳的拟合方式,避免因某个阈值时刻鉴别受到干扰脉冲影响导致错误的拟合修正结果。除此之外,还提出了阈值时间差关联曲线的新概念,根据修正点与关联曲线的偏离程度来动态调整阈值门限。实验测试结果表明,提出的动态多阈值误差修正方法可获得理想的修正结果,使得错误数据得以滤除,从而提高远距离目标的测距精度。     

BZHY——180型表面张力仪的部份性能试验

为了较好地掌握《BZhY—180型表面张力仪》的使用件条,我们对该仪器的部份性能作了一些条件试验。不难设想扭力丝的松紧度对张力测定是有影响的。可是,称量方式引起的误差却容易被忽视。试验表明,以不同的称量方式获得的结果,其称量误差往往是相差很大的。从处理后的数据的比较中,我们找出了两个增加称量误差的因素——交替称量和连继称量,两者都是通过受力部件的应力变形而增大称量误差的。避免采用这两种方式,就能用使称量误差降到很低。因此,在实测中采用“间断一定时间”和“依次测定”的方法即可达到试验方法规定的允许误差为2％的要求。现将我们的试验数据整理于后,并提出我们的一些看法,不当之处,盼予指正。     

基于离群点算法的在线监测传感器的设计与研究

为解决现有用电异常大数据计算模型由于原始数据不准确导致存在漏报、误报、数据处理复杂等问题,研制了一种用于 分布安装在一次侧的线路的节点的在线监测传感器,通过对硬件的设计确保数据采集的可靠性;建立传感器采样误差数学模 型,分析传感器铁芯引入气隙后测量后误差形成的机理,并对其进行仿真优化。 引入采集电流信号波动指标及变异系数,选择 数据样本质心,并根据质心及离群点算法筛选处离群点,大大降低了数据计算复杂程度,提高了用电异常判别的可靠性。 功能 性测试表明,该传感器采集的电流数据准确度高度,相对误差值小于 0. 2%,数据同步误差不大于 5 μs,为计算模型提供可靠的 采集数据。     

基于直线检测的航向角误差校正方法

提出了一种基于直线检测模型的多传感器数据融合航向角随机误差校正方法,旨在提高农林环境下低成本传感器组成的定位平台的精度。该方法通过调整直线检测阈值来实现状态的动态调整,以提高导航系统的鲁棒性和精确性。再将多传感器数据通过卡尔曼滤波融合,实现航向角随机误差的校正。试验结果表明,该方法在不同路径和速度下能有效降低航向角误差提高定位精度。在直线行进试验中,本方法的定位精度保持在5 cm以内,航向角误差在5°以内。在矩形行进试验中,本方法的轨迹与差分RTK方法相近,平均误差仅为2.7 cm,标准差为3.9 cm。这一航向角校正方法为农业机械和车辆环境中的自主操作提供了有力支持。它能够适应不同的环境条件,提高导航系统的性能和测量准确性。     

基于改进小波阈值的电能质量扰动信号去噪算法

针对传统软、硬阈值函数在阈值处不连续或存在恒定误差等问题,本文提出了基于小波变换的改进阈值去噪算法,在小波阈值去噪的基础上改进了通用阈值和阈值函数,通过峰和比PSR来估计出每层小波细节系数的有效信息与噪声的分布,使得修正因子可以根据每层噪声分布的不同自适应的修正阈值.之后提出了一种新的阈值函数,其能更有效地保留信号的扰动信息.仿真结果表明,该算法与传统方法相比提高了信噪比,减少了均方根误差,是一种有效的方法.     

支持向量机优化的线性插值法在变压器油温预处理中的应用

变压器油温的预处理方法直接影响到油温的预测精度，进而影响变压器内部热状态的评估。基于支持向量机(support vector machine，SVM)和线性插值原理提出一种SVM优化的线性插值法，提高变压器油温预处理的准确性。首先利用SVM对变压器油温数据进行总体判别，确定数据异常点的大致范围；然后建立基于加权优化的线性插值法计算模型并设定判别变压器油温数据异常点的阈值；之后，给出变压器油温数据异常点位置及数量精确判别式； 最后基于相关性加权原理和钟形函数，对变压器油温数据进行了平滑处理。算例结果验证了该方法的有效性与可行性。     

基于时间最优模糊PID温度控制的水分测定电子天平

本文以DSP为信息处理单元,将电子天平与红外干燥箱融为一体,设计了一种水分测定电子天平,这种仪器具有水分测定与质量称量两种计量功能。采用时间最优控制与模糊PID控制相结合的控制策略对干燥箱的温度进行实时控制,既可发挥时间最优控制快速消除大偏差的优点,又能发挥PID控制精度高,超调小的优点,从而使静态、动态性能指标较为理想,同时又达到了准确、快速测定的目的。利用模糊控制可在线调整PID控制器的参数。实验结果表明,本文采用的控制方法缩短了系统响应的上升时间,提高了仪器的测量精度。     

手推式电子叉车秤倾角与称重误差补偿算法研究

针对电子叉车秤在使用过程中出现的车体倾斜导致称重误差精度下降等问题,提出了一种有效的称重误差补偿算法。首先,分析电子叉车秤倾斜角度对称重性能的影响,搭建一个多方向可变角度倾斜的实验平台,以模拟叉车秤的倾斜状态并获取精确的称重数据。其次,根据所获得的数据与称重误差补偿原理,建立倾斜状态下电子叉车秤的称重误差补偿算法模型,并运用最小二乘法及多层感知机非线性回归方法识别模型参数。最后,本文对具有1 500 kg量程和0.02 kg感量的电子叉车秤进行了倾斜测试实验,结果表明,在地面倾角不超过1.5°的范围内,在任意倾斜方向仪器最大允许误差MPE<0.75 kg,具有3 000分度数的精度。     

Exact analytical solution to the electron density for monolayer and bilayer graphene

This article presents a mathematical method for analytically evaluating the electron density for both monolayer and bilayer graphene. Once an appropriate probability function is chosen for finding the electronic density of states, a complete analytical solution is found for the electronic density without recourse to any analytical approximations or asymptotic formulations. The form of the solution is in terms of a convergent series involving the complementary error function. The analytical solution developed in this paper is valid for all temperatures and for all Fermi energies greater than or equal to zero. The method is easily extended to include Fermi energies less than zero.     

火力发电厂提高电子皮带秤应用准确度的措施

电子皮带秤是广泛用于电力、矿山、冶炼、港口等行业散装物料的动态连续计量设备,随着微机技术的发展,电子皮带秤的计量准确度和稳定性不断提高。本文简要介绍了电子皮带秤的原理及现状,提出了提高火力发电厂电子皮带秤计量准确度应采取的一些措施。     

一种高精度悬臂梁式电子秤的研制

针对电子秤悬臂梁材质、称重方式及功能单一的问题,提出了单片机为控制器,利用钢质悬臂梁上粘贴电阻应变片作为称重传感器,结合矩阵键盘电路、LCD显示电路、A/D转换电路及语音播报电路等实现钢制悬臂梁悬挂式电子秤的设计.具备5.00～500 g重量的测量功能,当重量小于50 g时,称重误差小于0.5 g,重量在50 g以上时,称重误差小于1 g;具备单价设置功能并结合重量实现金额的累加;具备去皮功能及语音播报功能.整个系统采用蓄电池供电,增加了系统的便携性和可重复利用性.实验证明,该系统集测量精度高、显示直观及工作性能稳定等优点,对应用于各种场合的高精度悬臂梁式电子秤的改进有一定的指导意义.     

基于传递熵和小波神经网络的电子式电压互感器误差预测

电子式电压互感器目前的主要问题是长期运行后的准确度退化问题。现行的方法有定期离线校验和在线校验,前者不利于及时发现互感器的误差变化,后者需要标准器并网运行,无法大规模应用。基于这一现象,文中提出了基于传递熵和小波神经网络的电子式电压互感器误差预测方法。先根据传递熵分别选取比差和角差的主要影响因素,然后将筛选所得的因素作为输入量,建立小波神经网络的误差预测模型,并对其仿真测试。实验表明,对比差的预测误差低于5%,对角差的预测误差低于10%,文章方法能够实现较长时间的互感器状态监测。     

基于时域连续有限冲激响应滤波器的电子互感器采样数据站间同步算法

在电子式互感器应用环境中,需要在保持各站采样时钟独立性的前提下,完成采样数据站间同步。文中提出了时域连续有限冲激响应(TCFIR)滤波器的概念,并以此为基础构造了连续数字低通滤波器,从电子式互感器输出的离散采样数据恢复出连续信号,重新计算出任意时刻的采样值。用含丰富谐波信号的500kV线路故障电流进行的仿真和时域、频域分析表明,1000Hz、2400Hz和4000Hz的采样频率下,该算法在数据窗长6个采样间隔(延时为3个采样间隔)时,其有效值和DFT基波幅值误差均小于0.4%,精度和实时性能够满足继电保护和分布式稳定控制的要求。     

基于机组同调性的电力系统动态安全域改进解析法

大量仿真结果表明实用解析法求得的动态安全域(DSR)边界超平面系数的误差与机组同调性间有强相关性,据此提出基于机组同调性求解DSR的改进解析法.在实用解析法基础上将系统节点分为临界机组、剩余机组和负荷节点群,仅计算几个临界注入点,就可估算各组节点DSR边界超平面系数的修正量.IEEE 10机39节点系统和118节点系统的仿真结果最大误差分别小于4%和0.7%,计算时间分别为拟合法的7.5%和1.3%,表明所提方法速度快、误差小且合理可行.