电磁力平衡传感器控温方法再修改稿

电磁力平衡传感器因温度变化引起的示值漂移误差达-40.3 mg∕℃,远不能满足分辨力为0.1 mg及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了温度对脉冲电流工作模式下电磁力平衡传感器输出误差的影响,根据传感器结构特征及散热方式,设计了一个PT1000高精度温度检测模块,利用等幅正、负脉冲且脉宽可调时动圈发热改变但平衡状态不变的特点,提出一种基于脉宽调制器（PWM）镜像脉冲的电磁力平衡传感器温度控制方法。该方法消除了因不同质量物体加载动圈发热不恒定引起的传感器输出误差,根据外界环境温度引起的传感器温度变化量,同步进地调节镜像脉冲的2个死区时间,实时改变动圈发热功率,维持传感器温度稳定。实验研究表明,采用上述研究方法后,电磁力平衡传感器漂移减小至3.1×10-6 g∕℃,有效降低了天平温度漂移补偿算法的难度。     

电子分析天平温度漂移补偿算法研究

基于电磁力平衡传感器的电子分析天平温度漂移影响复杂,尚无理想的解决方案。现有天平的温度漂移补偿主要依靠基于晶体管的硬件电路实现,适用温度范围窄、精度低、灵活性差。依据电磁力平衡传感器的工作机理,深入研究与天平称量结果密切相关的各元件参数温度特性,建立了电子分析天平温度漂移数学模型,对该模型进行了称量精度要求内的合理简化。通过对温度敏感元件的温度测量及测量滞后分析,提出了温度漂移的分段线性加权补偿算法,实现了温度漂移快速准确地自动补偿。检验结果表明,采用该补偿算法,量程200 g、分辨力0.1 mg的电子分析天平在18~23℃的工作温度范围内,满载示值误差的绝对值≤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的影响指标。     

莱夫–文森特窗插值FFT谐波分析方法

加窗插值快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法广泛应用于电力系统谐波分析,可改善因非同步采样和非整数周期截断造成的频谱泄漏,提高谐波参数计算的准确度。该文分析莱夫–文森特(Rife-Vincent)窗的频谱特性,提出基于5项Rife-Vincent(I)窗插值FFT的谐波分析算法,运用多项式拟合求出简单实用的插值修正公式,大大减少了谐波分析时的计算量。仿真结果表明,在非同步采样和非整数周期截断条件下,提出的谐波分析方法适合于弱信号分量的提取和复杂谐波信号的准确分析,对含21次谐波信号分析的频率计算误差仅为1.9× 10-8%,幅值、初相位计算误差分别小于等于0.000 1%和0.029%。     

基于三角自卷积窗的介损角高精度测量算法

采用快速傅里叶变换(FFT)进行介损角测量时,非同步采样所引起的频谱泄漏造成介损角测量误差较大.为减小这类误差,本文提出了一种基于三角自卷积窗的插值FFT介损角测量方法.三角自卷积窗旁瓣下降快,能有效减少频谱泄漏对介损角测量的影响.采用三角自卷积窗对电压、电流信号进行加权,再运用插值FFT算法求解信号相位参数,可得到较高精度的介损角测量值.对基波频率波动、介损真值变化和谐波注入比例变化等情况下的介损角仿真实验验证了本文算法的准确性和有效性.     

基于Rife-Vincent窗的高准确度电力谐波相量计算方法

非同步采样时,快速傅里叶变换应用于谐波分析容易造成频谱泄露和栅栏效应,影响谐波相量计算的准确度。分析Rife-Vincent窗的旁瓣特性,提出一种基于5项Rife-Vincent(I)窗双谱线插值FFT的谐波相量计算方法。与传统窗函数相比,5项Rife-Vincent(I)窗具有更好的频谱泄漏抑制特性,而双谱线插值算法能够对栅栏效应进行有效修正。仿真实验结果表明,在非同步采样条件下,提出的方法适合于非线性电路谐波相量分析,22次复杂谐波电流信号的频率计算相对误差仅为5.7×10-11%,幅值计算相对误差≤5.3×10-7%,初相位计算相对误差≤3.1×10-6%。     

基于MBBS的电能计量设备故障率预估

电能计量设备故障率分析机制是电能准确计量的前提,而通常计量设备故障率数据样本量少且数据缺失严重,难以对故障率数据进行准确评估分析。为此,提出一种基于多层贝叶斯B样条(MBBS)的电能计量设备故障率可靠性评估与分析模型:首先采用Z分数法检测原始故障率数据中的异常值;然后采用基于Weibull分布的MBBS模型对电能计量设备故障率数据进行拟合评估,其中对B样条基函数的样条系数进行改进,采用一阶自回归作为先验分布,以平滑拟合曲线;利用马尔科夫蒙特卡洛方法求解模型,获得后验参数及置信区间估计。通过工程实例进行验证,结果表明采用本方法能评估电能计量设备故障率随时间的变化趋势,兼顾数据整体变化的渐变规律,并准确分析出可靠度。     

低功耗智能温湿度传感器的设计

介绍了一种用于温度,湿度测量的低功耗智能传感器。详细论述了传感器的工作机理,结构和功能特点。利用这种传感器,可以组成温湿度自动测试系统,很方便地检测空气的温湿度。     

高干热环境下智能电表测量误差评估模型EI北大核心CSCD

针对高干热环境下智能电表退化趋势难以准确分析的问题,提出基于改进支持向量回归的智能电表测量误差评估模型,并提出优化模拟退火算法实现多个模型参数的自适应调整。首先,提出加权双核函数融合包括时间与环境因子在内的多个输入信息,利用不同应力特征的权值因子表征其对智能电表的影响。在参数设置环节,利用优化模拟退火算法提高参数选择的准确性。结合国网新疆高干热环境试验基地精确度等级为0.5级的智能电表测量误差数据展开实例分析,结果表明,该文模型在准确预测智能电表退化趋势的同时,能评估不同应力特征对其测量误差的影响程度,可以为设备的健康管理提供指导建议。     

一种模糊控温水分测定电子天平

物质的质量与水分含量是实验室分析测试的主要参数 ,其准确、快速测定具有重要意义。本文提出了一种基于模糊控温的水分测定电子天平 ,这种新型仪器将电子天平与红外干燥箱融为一体 ,具有水分测定与质量称量两种计量功能 ,简化了水分测量操作 ,并可用于试料失水、吸水和化学反应速度等动态参数监测 ,具有广阔的应用前景。