基于平面式电感传感器的解码系统的设计研究

研究并设计了针对一款平面式电感传感器的信号处理电路与解码算法。这款传感器相对于传统位置传感器具有精度高、成本低、可靠性强和适用于恶劣环境等优点,但在解调位置信号时也存在接收/发射信号耦合、载波频率高等技术难点。故提出了一种信号处理电路,可以很好地解决此问题,同时设计了一种角度跟踪算法,可获得角度/位移信息,相对于反三角函数、标定查表法和传统角度跟踪算法具有更强的抗干扰能力、更快的动态响应和更高的解码精度。仿真和实验结果证明了该解码系统的有效性和正确性。     

基于幅空变换和动态预测的转轴扭矩测量方法

文中提出了一种基于正弦曲线幅空变换和动态预测的转轴扭矩测量方法。采用两路磁电式或光电反射式模拟输出传感器和对应的固定在被测转轴上的栅条,形成两路近似正弦输出信号,通过同步采样、小波预处理、动态预测和幅空变换细分得到两路正弦信号的瞬时相位差,并依此实现对转轴扭矩载荷的测试。重点对该系统实现的正弦曲线动态预测和幅空转换细分这一关键技术进行了研究,通过实验测试验证了方法的可行性和有效性。     

科氏质量流量计信号分析与处理

对科氏质量流量计输出信号进行频谱分析,证实传感器的输出信号中不仅存在固有频率和白噪声,而且存在固有频率的倍频信号。目前信号检测多数采用模拟电路对信号进行滤波和过零点进行检测,将传感器输出的两路正弦信号转换为两路方波信号,利用两路方波信号的上升沿或者下降沿触发计数电路,进而得到两路信号的相位差和频率信息。利用数学工具对这种检测方法进行仿真计算,验证传感器倍频信号对测量结果的影响,因此提出一种数字滤波和检测方法。仿真和实验结果均表明,在信号分析基础上提出的检测方法,有效保证了科氏质量流量计的测量精度。     

空间滤波转速遥测中的旋转中心辨识

进行空间滤波转速遥测时,需要确定目标旋转中心所在的位置后才能判定转速的方向并计算转速的大小。本文根据光学空间滤波测速原理,提出了一种基于双差分空间滤波传感器的旋转中心判定法。用多个光电池构成含有两个差分空间滤波器的双差分空间滤波传感器,该传感器输出中心频率为f1和f2的两路准正弦信号;移动双差分空间滤波传感器,用移动前后的两组中心频率值计算出系数j;根据j的符号和f1与f2的相对大小即可判定旋转中心的位置区域。结果表明,j0代表旋转中心的成像点O′在双差分空间滤波传感器的中间,j0且f1f2表示O′在双差分空间滤波器的下同侧,j0且f1f2表示O′在双差分空间滤波器的上同侧。该方法在转速相对平稳时能简单准确、远距离地辨识固体物旋转中心和气固液多相流涡旋中心的位置区域。     

电感式测微仪的直接数字化处理研究

在引入电感传感器等效电路的基础上,推导了非理想载波和非理想电感条件下,电感式测微仪幅位移与相位移公式,仿真计算给出了相应的数值曲线。针对传统电感处理电路对输出信号近似处理的缺点,提出用同步A/D与椭圆拟合算法同时提取输出信号幅值与相位的方法。根据幅位移与相位移的特点,在实验基础上提出在电感零点附近采用相位移法识别位移,远离零点位置用幅位移法识别位移的方案。实验证明该方法在不换档或改变放大倍数的情况下,不仅极大地提高了测量精度,同时使测量范围覆盖了传感器的整个线性范围。     

硅微谐振式压力传感器闭环频率跟踪电路

为了精确、快速测量静电激励/压阻检测的硅微谐振式压力传感器在受到外界压力后频率的变化,设计了一种基于锁相环的闭环频率跟踪电路。通过对输入信号进行放大、滤波和移相以满足闭环自激振荡条件,然后利用锁相环电路进行信号的无相差频率跟踪,最后将锁相环输出信号转换为满足传感器激励要求的正弦信号。该电路具有良好的频率稳定(频率误差1 Hz)和跟踪性能,实现了在18～30 kHz范围内频率无相差锁定。     

基于FPGA的感应同步器的数据采集和处理的研究

为了提高感应同步器信号处理系统的可靠性和节省FPGA资源,采用单芯片SOC系统设计,把正/余弦信号电源、A/D控制电路、数据处理集成在一块FPGA内,并通过点对称和轴对称技术优化正/余弦信号电路.研究了一种新型的采样电路和信号处理方法,在激磁信号0°相位时开始采集感应信号,利用FFT计算出感应信号的初相位,即可检测感应同步器的位置.实验证明,设计的电路和信号处理方法正确,只需0～90°的正弦表,分别生成了0～360°的正弦信号和余弦信号,节省了FPGA的资源,只需采集一路感应信号即可实现同步采集激励信号和感应信号的效果.     

基于DSP的光栅传感器信号同步采集与细分处理

高频率小位移振动信号的高精度测量可以使用光栅传感器来实现,但传感器输出莫尔条纹信号的频率也较高,这对信号采集和处理提出更高的要求。介绍了利用DSP和MAX115构成的系统对光栅传感器的两路输出信号进行高速同步采集,以及对光栅信号实现200倍频的软件细分方法。     

基于谐振式MEMS传感器的仪表开发关键技术

针对基于谐振式MEMS传感器开发数字智能仪器仪表的高精度、快响应频率测量技术展开研究。以一谐振式MEMS气压传感器为开发样件,其差分输出是两路40～70 kHz之间的正弦频率信号。对传统的频率测量方法进行阐述分析,提出一种新的结合传统测频方法各自优点的频率检测方法。设计实现相关软、硬件,搭建测试系统,实验结果表明该测频方案针对40～70 kHz的频率信号误差小于±0.02 Hz,响应时间为1 s以内。     

一种转速遥测仪的数据采集与处理系统

根据空间滤波转速遥测原理和数据处理方法,设计了转速遥测系统中的数据采集与处理系统,构建了一个转速遥测仪。用两个平行排列且相距一定距离的光电池阵列构成双空间滤波传感器,双空间滤波传感器输出两个与转速相关的准正弦信号S1和S2。每个准正弦信号通过波形变换转换为两个互补的矩形信号,用可编程计数器8254-2测量矩形信号的高电平脉宽,用高性能微处理器S3C2440采集矩形信号的脉宽计数值,根据矩形信号多个脉宽的平均值求出准正弦信号的中心频率。根据S1和S2的中心频率及其变化计算出旋转中心点位置,再根据旋转中心点位置和S1、S2的中心频率计算出旋转速度并显示。设计结果表明:该数据采集与处理系统能够实现转速遥测仪中多路相关数据的采集与处理。     

等径角挤压对Cu-Ni-Be合金时效前后组织和性能的影响

研究了等径角挤(ECAP)处理对Cu-Ni-Be合金时效前后组织和性能的影响.结果表明:挤压8道次后,得到了均匀、细小的蠕虫状最粒,其晶粒尺寸宽为0.5μm左右;等径角挤压后的材料硬度明显升高,挤压8道次后其硬度达198 HB;时效前进行ECAP处理可以加速第二相的析出,明显地提高合金的硬度;经ECAP处理后合金的热稳定性有明显改善.     

利用误差谐波补偿法提高金属圆光栅测角精度

提高圆光栅测角精度的方法除了提高分辨率和系统精度以外,广泛采用误差补偿方法。本文通过对新型金属圆光栅的研究,提出了一种基于软件的误差补偿方法——误差谐波补偿法。实验表明该方法可消除一定阶次内幅值和初相位不随时间变化的误差谐波,有效提高测角精度。     

连续挤压成形过程中挤压轮速度的影响

在连续挤压成形过程中 ,挤压轮旋转 ,在变形体和模具接触面上的摩擦功和塑性变形功的作用下 ,变形体在塑性变形的同时 ,与模具及周围环境进行热交换 ,促使变形体和模具内的温度场以及变形体的应变场、应力场等不断发生变化。因为挤压轮的转动是连续挤压成形过程的动力源 ,其速度构成了连续挤压成形过程中最重要的影响因素 ,所以研究挤压轮速度对连续挤压成形过程中变形体的温度场、应力场、应变场以及溢余量的影响 ,将有助于连续挤压产品的内部质量和尺寸精度的提高。本文在分析连续挤压技术特点的基础上 ,采用刚粘塑性有限元模型 ,组建了一个有关连续挤压的计算机仿真系统 ,对连续挤压的成形过程进行了计算机仿真 ,研究了挤压轮速度对连续挤压成形过程的影响     

等径角挤压提高耐热钢的综合力学性能

研究了用等径角挤压变形与热处理工艺相结合提高耐热钢综合力学性能的方法。结果表明：采用等径角挤压变形后再进行固溶＋回火热处理工艺，难以提高材料的综合力学性能，而采用固溶＋回火＋等径角挤压变形＋回火工艺，可以显著提高材料的综合力学性能。在技术条件规定的回火温度范围内，回火温度在下限时，屈服强度可提高60％，且塑性满足技术要求，强度的显著提高主要是由形变强化造成的；回火温度在上限时，铁素体基体可发生再结晶，显著细化了晶粒，可同时提高强度和塑性，但幅度不大。     

用线性加速度计实现无陀螺平台稳定的理论研究

为实现加速度计在平台稳定控制中的应用,需要建立相关的理论基础.简述了线性加速度计在光电稳定平台装置中的应用研究;在证明刚体角运动与基点位置选择无关的理论基础上,提出了线性加速度计在稳定平台中可行的配置方案;解决了线性加速度计在实际应用中安装不便所带来的问题.     

等通道转角挤压对铬青铜腐蚀行为的影响

采用电化学测试和浸泡腐蚀试验研究了12道次等通道转角挤压(ECAP)处理前后铬青铜在氢氧化钠溶液中的腐蚀行为。结果表明:ECAP对铬青铜的自腐蚀电位有降低作用;挤压后铬青铜在浸泡过程中的质量损失速率高于未进行挤压粗晶铬青铜的;ECAP并未从根本上改变其电化学腐蚀机制,但却显著改变了其腐蚀形式,未挤压铬青铜的腐蚀形式为沿晶腐蚀,挤压后的腐蚀形式为均匀腐蚀。     

基于双芯光纤耦合器的高纯度涡旋光产生研究

为了实现全光纤化轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)模式产生系统,设计了一种基于标准单模光纤和环芯光纤的双芯光纤耦合器结构.基于模式匹配法和相位匹配原理,仿真计算了双芯光纤耦合区中轨道角动量模式光场及相位的变化.结果表明:当单模光纤中的光场耦合到环芯光纤时,会在环芯光纤中激发出多种高阶...     

J6928轴承接触角测量仪的开发

J6928轴承接触角测量仪由驱动机构、加载机构和电器控制部分构成,其把轴承看作是一个行星齿轮系统,根据行星轮系间的运动关系,经过计算,精确地测量出轴承的接触角,具有操作简便,精度高和重复性好的特点,适用于大型角接触球轴承接触角的测量.     

平底摆动盘形凸轮机构运动误差分析计算

通过引入凸轮机构的压力角和凸轮法线长的概念,应用矢量分析的方法,给出了平底摆动从动件凸轮机构的理论凸轮轮廓的矢量方程和考虑凸轮法向误差的实际凸轮轮廓的矢量方程。研究了凸轮轮廓的法向误差与凸轮机构运动精度之间的关系,推导出了从动件摆角、角速度和角加速度误差的计算公式。分析确定了影响从动件摆角、角速度和角加速度误差的主要因素。指出了提高和改善凸轮机构的运动精度和性能的措施和途径,对于设计制造高精度凸轮机构具有重要的指导意义。     

Analyzing the nonlinear vibrational wave differential equation for the simplified model of Tower Cranes by Algebraic Method

In the current paper, a simplified model of Tower Cranes has been presented in order to investigate and analyze the nonlinear differential equation governing on the presented system in three different cases by Algebraic Method (AGM). Comparisons have been made between AGM and Numerical Solution, and these results have been indicated that this approach is very efficient and easy so it can be applied for other nonlinear equations. It is citable that there are some valuable advantages in this way of solving differential equations and also the answer of various sets of complicated differential equations can be achieved in this manner which in the other methods, so far, they have not had acceptable solutions. The simplification of the solution procedure in Algebraic Method and its application for solving a wide variety of differential equations not only in Vibrations but also in different fields of study such as fluid mechanics, chemical engineering, etc. make AGM be a powerful and useful role model for researchers in order to solve complicated nonlinear differential equations.