独立分量分析在介质损耗角测量中的应用

基于Rogowski线圈的电气设备电流信号测量中可能会受到现场的噪声干扰,容易给介质损耗(介损)角测量带来较大误差。针对这个问题,本文提出了一种使用独立分量分析(ICA)处理电流信号,然后使用数字化算法计算介损角的算法。文中首先介绍了盲信号处理的原理,给出了ICA的FastICA算法的原理和计算步骤,然后对实际测量所得电气设备的电流信号叠加高斯白噪声(脉冲噪声),使用FastICA算法处理获得了信噪比较高的电流信号。对含噪声信号使用中值滤波、3δ滤波和53H滤波和ICA,滤波所得信号使用了介损角数字化算法计算,结果表明盲信号处理方法有效地抑制了噪声,很大程度上提高了介损角测量的准确性,为实现不改变电力系统一次接线的信号取样方式做了一些有益的尝试。     

一种水下载体干扰磁场的空间差分补偿方法

在水下地磁导航技术中,载体的干扰磁场是影响地磁场测量的关键因素之一。为了实现对载体更好的航向控制以及提高地磁导航的精确度,需要对载体的干扰磁场进行补偿。针对传统模型方法不能全面描述干扰磁场种类的不足,改进了传统测量模型表达式,提出了一种对载体干扰磁场进行补偿的空间差分模型方法,并对方法中传感器不同的安装位置做了详细的对比分析。通过仿真对补偿方法进行了验证,加入最大25n T外界杂散干扰磁场后,差分补偿结果精确度为10n T,比传统补偿方法的精确度提高了两倍。研究结果对水下载体地磁导航方法在实际中的应用具有一定的指导意义。     

结合中值滤波的介损数字化算法

针对介损测量用的电压和泄漏电流信号存在脉冲干扰影响介损测量准确性的问题,提出了使用中值滤波算法对信号进行滤波,然后对滤波后信号使用数字化算法计算介损的算法。针对普通中值滤波算法使信号长度减少的情况,提出了一种不改变滤波后信号长度的中值滤波算法。对含脉冲噪声信号的滤波和滤波后信号的计算结果表明,提出的算法能有效抑制信号中的脉冲噪声,滤波后信号计算所得介损的精确度均要高于滤波前。同时,使用改进中值滤波算法避免了因为信号长度变短给介损测量造成误差的可能性。     

变化场对飞行器地磁匹配导航影响的仿真研究

由于地磁变化场会影响地磁场的测量,从而对地磁导航的精度和可靠性产生一定的负面影响,本文通过设计飞行器地磁匹配导航仿真实验,对地磁变化场中主要因素的影响程度进行了研究。从仿真结果分析可以看出,不同磁场成分对地磁导航的影响不尽相同,因此在地磁导航中需要对变化场进行补偿或者采用优良的匹配算法,以进一步提高地磁匹配导航的精度。     

±800kV特高压直流工程电力电容器噪声现状与降噪措施

本文通过建立基于传声器的噪声测量系统,对我国目前在建或即将投运的±800 kV特高压直流工程的交流滤波器电容器单元的噪声进行了测量,研究谐波电流与电容器单元噪声之间的关系,提出并采用针对电容器单元的降噪措施,验证降噪措施的效果。研究结果表明,由于11次、13次谐波电流过大,BP11/13滤波电容器单元的噪声水平达65dB以上。采取加装吸音罩等外部降噪措施后,总体噪声水平可降低5dB以上。     

±800kV直流输电工程干式空心滤波电抗器降噪措施研究

近年来,随着国家特高压直流输电线路的快速建设,换流站滤波电抗器产品的噪声问题越来越受到重视。文中对干式空心电抗器产品的噪声产生机理、声级测试方法和降噪措施进行研究,重点讨论电抗器产品本体降噪和噪声传播途径降噪两方面内容。通过试验对比验证了多种降噪措施的降噪效果,并提出了一种能够有效降低电抗器产品噪声水平的降噪装置,实现降低产品噪声10 dB以上效果。新型降噪装置在特高压直流输电工程换流站噪声改造项目中得到应用,并取得了良好效果。     

基于LMS自适应滤波算法的电力变压器有源降噪系统

为了有效抑制电力变压器产生的高分贝低频噪声,针对变压器有源降噪系统开展了相关研究。结合实验条件,在分析变压器噪声时域及频域特点的基础上,合理选择了有源降噪系统类型。通过仿真和理论分析了收敛系数、滤波阶数以及系统采样频率对有源降噪系统采用的LMS自适应滤波算法收敛性、稳定性以及降噪效果的影响。搭建了变压器噪声在线监测及有源降噪软件控制平台,并针对变压器噪声特点合理选择了硬件系统设备。结果表明,在变压器噪声有源降噪实验中,噪声低频区域降噪效果显著,在误差传声器处取得了5~10 d B的降噪效果,平均声能量密度下降了68.38%~90%,验证了LMS算法的有效降噪性,以及所构建的有源降噪系统对变压器噪声在线监测与抑制的可靠性。     

Canny边缘检测算法的改进及FPGA实现

针对传统的Canny算子采用高斯滤波会造成图像的过度平滑并导致弱边缘检测能力降低的缺点,提出了一种改进的Canny边缘检测算法,采用中值滤波代替高斯滤波,利用中值滤波器能有效地清除脉冲噪声的优点以提高边缘检测精度。该算法在FPGA（现场可编程门阵列）上得以实现,实验结果表明改进后的算法提高了弱边缘的检测能力。     

自适应保细节中值滤波算法的设计与实现

为了在滤波脉冲噪声的同时更好的保护图像细节,本文将均值滤波和中值滤波结合起来,用两种不同的滤波窗口对噪声进行检测和滤波,提高其降噪性能和保边能力。     

电力变压器噪声分析及控制技术研究综述

针对电力变压器运行产生的噪声问题,从变压器噪声的产生机理和传播途径入手,阐述了变压器噪声控制的重要性,总结了变压器噪声水平的测定方法,介绍了降低变压器噪声的控制策略。在变压器制造工艺方面,建议使用优质硅钢片作为铁心材料,并在设计、制造和安装变压器过程中采取有效降噪措施。在噪声传播途径方面,可采用安装减振底座、消声器、隔音板和隔离间等被动降噪措施,以及以有源降噪技术为主的主动降噪措施。对于换流变压器,可利用滤波技术从源头抑制噪声。     

压电传感器低频动态补偿数字滤波器设计

弹载压电传感器调理电路因测试环境的特殊性,难以采用精密的高输入阻抗电荷放大器.本文针对该问题设计了小体积的调理电路,并针对该测量电路因低频特性不足而导致的低频信号测量误差较大的问题,提出了动态实时补偿数字滤波器方法.运用CPLD器件实现了基于数字滤波器的实时动态误差校正,经实验验证,该补偿滤波器有效地延伸了压电传感器的低频测量范围,提高了弹载传感器的测量精度.     

开关电源抗电磁干扰的研究与分析

电磁干扰对电子设备的性能有很大的影响,首先分析了开关电源电磁干扰产生的机理,提出了几种有效的抑制开关电源电磁干扰的措施。重点阐述了滤波技术在抑制开关电源电磁干扰方面的作用,设计了具体的滤波电路并通过实验测量对结论加以验证。     

精密振动测量用动态滤波器设计

介绍了电容法精密位移、振动测量原理,对测量用动态滤波器进行了设计、分析和比较研究。运用Pspice软件进行参数设计与优化仿真,在此基础上设计并实现了动态滤波器电路,通过对实际电路特性参数的比较测试（包括幅值、相位、截止频率和噪声大小等）,从而使设计出的动态滤波器能够实现0～3kHz精密位移振动信号测量,满足航空航天领域陀螺动压轴承端面跳动量及变形等动态测试需求。     

基于DSP的配电及综合测控装置数据高精度处理

研制出一台高精度的配电及综合测控装置,实现对电网的质量监测与无功补偿。为提高电参量数据的测量精度,本文采用肿算法,数据处理部分采取了同步交流采样、噪声去除、数据滤波处理、自校准、抗干扰等综合方法来提高测量精度。实际装置运行表明,电参量检测精度大大高于现有装置。     

超谐波引发的电能质量问题及相关研究

电网中电力电子化电器设备不断增多,电力线载波通信技术应用日益普及,越来越多的超谐波发射注入电网中,其引发的新的电能质量问题日益突出。在全面梳理超谐波发射干扰造成电器设备非人为通断、电力线通信失败、电能表计量准确性下降及滤波设备烧毁等故障,归纳盘点国内外在超谐波的产生机理、传播特性、等效电路及仿真模型、测量方法和标准制定等方面研究结果的基础上,发现超谐波造成的电能质量问题仍未引起足够重视,目前相关研究仍处于起步阶段,然而电器设备的电力电子化与智能控制是大势所趋,超谐波发射引发的电器设备故障、运行不正常等将有增无减,因此需及时加大研究力度,以应对超谐波所引发的电能质量新问题所带来的多方面挑战。     

新型矫顽力精密测量仪的研制

介绍了一种新研制的矫顽力测试仪,该装置基于PC机丰富的软件资源和强大的数据处理能力,实现矫顽力的自动精确测量,测量方法上,通过气源驱动将直流剩磁转换为交流电信号以克服零漂,运用带通滤波和相关分析抑制干涉;通过线性回归分析寻找准确的过零点,应用优化算法提高测量速度。与现有同类产品相比,测量重复性和准确性有了较大的提高。     

电阻应变式位移传感器电路设计与实现

超精密平台中使用压电陶瓷驱动器提供位移进给,采用集成应变式位移传感器的驱动器能够减小磁滞与蠕变特性,提高位移控制精度。设计并实现应变式位移传感器位移检测电路,介绍电阻应变式位移传感器位移测量原理;设计位移传感器电路,采用仪表放大器、同相衰减器与低通滤波器电路得到正比于位移变化的电压信号并输出;最后对位移传感器电路进行实验验证。实验结果表明：设计的传感器检测电路的电噪声峰‐峰值为0．390mV,输出电压分辨率小于0．6mV,对应的位移传感器的分辨可达1 nm ,能够有效提高压电陶瓷的精度。     

高旋制导弹药转速测量装置及方法研究

针对高旋制导弹药高转速难以精确测量问题,设计了一种基于地磁传感器的转速测量装置,测量装置主要采用了HMC1053三轴地磁传感器和STM32H753 ARM芯片来完成转速测量功能。根据地磁传感器输出信号特性,利用过零点检测方法对转速信号的时域特性进行了仿真和分析,分别采用短时傅里叶变换和连续小波变换方法对转速信息的时频特性进行了仿真分析和对比,结果表明采用连续小波变换方法得到的频率分辨率更高,求解的转速精度更高。最后通过机床转速试验及弹载飞行试验进行验证,机床转速试验解算的转速最大误差为0.011 3 r/s,试验结果表明了转速测量方法的可行性,为高旋制导弹药的导航和制导技术提供相关的支持,具有一定的工程应用价值。     

新型医用超声波氧气流量计

以PIC16F886单片机为处理器和超声波检测技术为核心,以MPLAB编写系统软件,设计医用超声波氧气流量计。本系统主要由PIC单片机模块、信号切换电路、模拟放大电路、滤波电路和电压比较电路组成。将氧气通过定长的管道,单片机给超声换能器发送激励信号,测出超声波顺逆流的渡越时间和氧气温度。基于最小二乘法曲面拟合算法,构建氧气流量与温度和时间差的函数关系式,完成对氧气流量的测量。测量结果表明该系统稳定可靠,精度高,具有很高的工程使用价值。     

多功能计量芯片ADE7878在变电站测控装置中的应用

介绍了一种新型多功能计量芯片ADE7878在变电站测控装置中的应用,其中包括芯片的特点、ADE7878的硬件电路设计、如何用软件来实现ADE7878的采样.实际运行表明,该设计方法相对传统的采样方式具有精度高、实现简单、成本低廉等特点.