影响周期信号测频精度的因素及对策

从频率测量原理出发，分析了影响周期信号频率测量精度的因素，提出了采用双计数器相关计数和模拟内插计数来消除被测信号频率大小和“±１误差”对测量精度影响的测频方法。     

自适应等精度频率测量方法与实现

提出了一种自适应等精度频率测量方法.与传统测量方法相比,很好的解决了因存在±1计数误差而造成测量精度不高的问题.采用自适应分段设置最优时限闸门,消除了预设闸门的延时带来的不足,简化了电路结构,实现了宽范围、高精度测量.采用单片机设计了该频率测量方法的软硬件系统,实际测量结果表明被测频率在0.01 Hz-500 kHz范围内,测量精度达到0.001 Hz以上.     

用选通门匹配方法提高计数式频率计的测量精度

计数式频率计的选通门一般与被测信号是不相关的。被测信号频率由选通门中出现的信号脉冲数确定 ,误差为± 1个脉冲。当被测信号频率较低时 ,需要很宽的选通门才能得到较高的测量精度。文中提出使用匹配选通门提高低频信号频率测量精度。匹配选通门是微移动标准选通门的前沿和后沿使之与被测信号脉冲对齐的控制信号。用频率计内部高频时钟测量匹配选通门宽度 ,计算被测信号频率。当信号频率大于 5Hz,频率计内部时钟频率为 2 0 MHz,选通门宽度为 1s时 ,相对误差小于 5× 10 -6。     

基于信息融合的移动机器人侧向定位的研究

超声波传感器的入射角对输出有很大的影响,通过实验分析了入射角对输出的影响。采用引入误差补偿因子的方法,标定了传感器的测量模型,使得测量精度大大提高。在此基础上,基于多源信息融合设计了3种移动机器人侧向定位模型。经实验比较证实,引入误差补偿因子的融合模型定位精度高,可以使得距离误差控制在±2.4mm,姿态角误差控制在±0.32°以内。最后,将该融合模型应用于移动机器人的实际控制中,距离误差为±3.7mm、姿态角误差为±0.58°,满足移动机器人定位精度的要求。     

基于ＴＣＮ－ＳＥ神经网络模型的智能连续血压估计方法

血压是反映人体心血管系统状况重要信息的四个生命体征之一,随着科技的进步,智能化血压测量逐渐融入人类的日常生活当中。针对当下血压测量方法复杂,测量精度不高等问题,提出了一种基于时域卷积网络中嵌入SE注意力机制（TCN-SE）的神经网络模型。该网络有效解决了现有方法中模型过拟合的问题,且进一步加强了模型对于不同通道信息的关注度。在保证信息完整的前提下,该模型可有效增大感受野。在重症监护中的多参数智能监测（MIMIC-II）数据集进行实验测试,通过计算均方误差和平均绝对误差等指标,得出收缩压的误差为5.09±7.04mmHg,舒张压的误差为2.96±4.23mmHg,表明所提出的方法相比于现有方法误差损失更低,在血压测量领域具有广阔的应用前景。     

基于LabView的机械密封端面摩擦扭矩的测量方法

机械密封的端面摩擦扭矩是反映机械密封工作性能的重要参数,传统的接触式测量方法的测量结果具有很高的不确定度;为了提高测量精度,采用了扭矩信号的非接触式测量方法,介绍了非接触测量扭矩的原理和扭矩信号频率跟踪滤波的实现方法;对调理后扭矩信号分别采用了频率计数法和波形恢复测频法进行采集,并阐述了频率计数和波形恢复测频的原理与它们基于LabView的实现;对两种采集方法的部分实测数据进行了误差分析比较,结果表明,波形恢复测频法的测量精度较高。     

一种基于电磁感应原理的角位移参数测量方法

针对目前常规弹药弹体研究领域角位移参数大动态和高精度的测量需求,提出了一种基于电磁感应原理的角位移参数测量方法,并设计了相应的角位移传感器.采用感应线圈获取弹体大转速动态范围内切割地磁场的信息,通过边沿检测和脉冲计数相结合的自适应闭环频率跟踪测量算法测量弹体旋转过程中的实时角位移参数信息,并采用周期清零的方式,消除累积误差.半实物和实物仿真试验结果表明:该角位移传感器不仅能够测量大动态范围内的角位移,拓宽测量范围从600°/s~36000°/s,而且完全消除了测量过程中的累积误差.测量误差小于0.220%,累加误差最大只有0.2°/s,实现了对弹药弹体角位移参数的实时、高精度测量,在姿态测量和地磁导航等应用领域具有一定的工程应用价值.     

采用数字相移网络进行无功功率测量的研究

为了能在畸变波形下按照无功频域定义准确测量无功功率,需要实现电压或电流信号的90°相移。该文设计了一种新型宽频高准确度的90°数字相移网络。该相移网络具有结构简单,实现方便,且相移精确的特点,在45~3000Hz频率范围内,相移误差可达到0.01°,幅度误差可达1×10-8,并可根据不同情况调整网络参数,以适应实际要求。这种基于数字相移网络的无功测量方法直接从无功定义出发,避免了通过测量电压电流有效值和有功功率来计算无功功率所引起的误差。经仿真测试表明,采用该数字相移网络进行无功功率测量的相对误差小于0.02%。     

基于频谱特征提取的轨道移频信号检测的兼容性设计与实现

提出了一种基于频谱特征提取的轨道移频信号检测的兼容性算法,并在单芯片的微控制器STM32F405RGT6上利用该算法实现了对国产18信息移频信号和ZPW-2000移频信号的兼容性检测。通过综合分析两类移频信号的时频域特征,将过采样、ZFFT频谱细化、频率校正及频谱特征提取结合起来,通过两类不同的数字滤波器适应不同的算法设计需要,通过频谱特征提取实现不同频谱状态下的频率计算方式,有效地提高了频率的检测精度,拓展了调制频率的测量范围。实验结果证明,对国产18信息移频信号和ZPW-2000移频信号的中心频率、上下边频的检测误差不超过±0.1Hz,调制频率的检测误差小于±0.01Hz,在采样数据小于1S情况下,调制频率的测量范围可达到6~30Hz。     

炮管直线度测量仪的研制

为了实现炮管直线度的高精度测量,提出基于激光准直技术和光电探测技术的测量方法,解决了光学系统设计及传感器的精密定位问题,给出了软硬件解决方案,实现了水平和竖直方向直线度的同时测量,同时显示,经直线度误差评定,得出炮管直线度的误差值；经实测,该设备的分辨率可达0．005mm,测量误差为σ＜±0．012mm,两组测量数据的重复性误差小于0．005mm,说明该测量方法是可行的。