基于RFID的电能表监造关键技术研究

为解决当前我国电能表行业普遍存在的人工监造效率低,监造质量和监造人员水平参差不齐等问题.在电能表中植入半有源RFID电子标签,在生产线中加装包含监控器和RFID读写器的数据采集装置,通过合理规范的数据采集,对电能表的关键工艺步骤进行监控,并做了相关数据采集通信实验.实验结果表明:该装置数据通信的平均速度为27.3次/s,在0.5m范围内综合数据通信成功率为99.1％,均满足生产实际要求.形成了电能表生产过程的全程监控、全程记录,提高了监造效率,保证了产品质量.     

光学锁相环的研究进展

光学锁相环（OPLL）根据其锁定的两束激光间是否存在频差可分为零差光学锁相环和外差光学锁相环。主要介绍了外差光学锁相环的研究进展,它是一种通过鉴频鉴相方式使激光间的频率差保持相对稳定的偏频锁定方法。相较于其他激光偏频锁定方法,光学锁相环具有结构简单、伺服频率带宽大、频率偏置范围宽、锁定准确度高等优势,在原子相干、冷原子系统、相干功率合成以及外差干涉测量等领域都得到了越来越广泛的应用。首先介绍了激光偏频锁定的主要方法及光学锁相环的特点;其次介绍了光学锁相环的基本模型,分析了光学锁相环的误差反馈过程,并按照光学锁相环实现方法的不同详细介绍了其采用的关键技术和研究进展,对近年来光学锁相环在不同领域的应用进展做了简要介绍;最后对该方法的发展路线进行了总结和展望。     

基于RFID技术的风电塔筒螺栓松动智能检测系统

针对传统检测风电塔筒螺栓松动程度时容易出现过检、漏检的问题,文中提出设计用于辅助检测的基于物联网技术的风电塔筒螺栓松动智能检测系统。该系统为监测紧固螺栓用液压扳手的液压泵工作状态,改造液压扳手将液压泵压力表改为带变送器的压力传感器,将物联网中感知层传感器射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)读卡器用于设计该系统的检测目标识别电路。由于安装RFID标签时涉及设备改造,文中运用ANSYS软件对改造后风电塔筒螺栓受力情况进行分析,给出了安全的改造方案。并设计过检、漏检报警电路来辅助检测风电塔筒螺栓松动情况。该系统中还设计了大容量SD卡存储电路,将运检结果保存于SD卡中,方便读取、分析检测结果。实际应用表明,使用该系统可以杜绝漏检情况的发生,减少过检情况的出现,提高螺栓松动检测效率。     

卫星太阳敏感器模拟器校准技术研究

针对卫星姿轨控半实物仿真系统的技术要求,提出了一种用于太阳敏感器模拟器的校准装置。校准装置以FPGA和AVR单片机为控制核心,微型单板电脑模拟动力学计算机,通过网口进行指令的上传下达。内置信号调理电路、高精度采集模块,数据解算模块等。该校准装置集成度高,替代了原有由数字表、动力学计算机等组成的复杂校准系统,有效地降低了成本,提升效率约40%,实现了太阳敏感器模拟器的快速全过程在线校准。     

基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法研究

报道了一种基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法,用于提高可调谐外腔半导体激光器(TECDL)的频率稳定度和准确度。自行研制的光学锁相环电路采用数字鉴相与差分运算相结合的方式获得高灵敏度的鉴频鉴相误差信号,并通过高速模拟PID实现整个系统的闭环锁定。利用该光学锁相环系统进行了TECDL偏频锁定至光学频率梳(OFC)的实验,实验结果表明环路锁定后拍频频率波动在±0.3Hz范围内,偏置频率为50MHz时,光学锁相环系统在1s和1000s积分时间的相对阿伦方差分别为1.5×10^-9和8.5×10^-13。系统锁定后,拍频线宽由500kHz压缩至2kHz。该研究表明采用基于光学锁相环的激光稳频方法可以实现亚Hz级的激光频差控制,通过将TECDL偏频锁定至高稳定度的参考激光源可显著提高其频率稳定度,使其能够满足超精密测量、冷原子/离子干涉测量等领域对激光频率稳定度和准确度的要求。     

质子交换膜燃料电池低温启动特性研究

提出了一种冷却介质辅热的燃料电池系统低温自启动设计方案,并基于二维非稳态模型研究了单电池与电池堆在低温启动过程中温度的动态分布特性。研究结果表明,电池堆端板的热容效应与冷却液流速分布是影响电池堆温度分布的主要因素。降低燃料电池端板的热容及电堆的轻量化设计将有助于提高电池的低温启动能量效率与工作寿命。     

用户负荷对载波通信输出信号的影响试验及分析

低压电力线载波通信输出效率优劣是通信能否成功的重要环节,本文通过低压电力网用户运行不同负荷的试验数据,论述了用户负荷对电力线载波通信输出信号的实际影响。采用了控制低压电网载波输出阻抗稳定的试验方法,逐一更换用户不同负荷的运行状态,通过频谱分析装置扑捉载波通信的输出信号。经过比较分析,评估用户负荷对低压电力线载波通信输出信号的影响程度。该试验真实的还原了低压电力线载波通信的实际运行状况,充分反映了电力线载波通信的输出能力受用户使用负荷约束,对有效提高和改进电力线载波通信产品性能具有指导意义。     

铂纳米颗粒生长和表面结构的理论预测

本文应用最近所建立的凝结势模型[2009物理学报58 3293;2009 J.Chem.Phys.130 164711]来确定铂纳米颗粒的表面结构,利用分子动力学模拟验证了该模型的可靠性.基于该模型所进行的第一性原理计算表明,各种形状的铂颗粒表面都以fcc的（111）面为主（约80%）,（100）面形成的概率约10%,该结果与已有实验观测相符合.由于凝结势计算简单,该模型应是一种从理论上确定纳米颗粒表面结构的简便方法.     

高功率碘稳频He-Ne激光波长参考源

为满足精密测量对高稳定激光单色光源功率的要求,研制了全封闭、一体化结构的高功率碘稳频He-Ne激光系统。对该系统所采用的饱和光谱探测原理、吸收峰识别与锁定方法以及激光波长的稳频效果进行了研究。首先,介绍了三次谐波方法探测饱和吸收光谱的基本原理,分析了其消除功率背景的方法。接着,分析了碘稳频激光中一体化谐振腔的稳定性,详细讨论了谐振腔轴向膨胀和横向非对称形变对输出功率的影响。然后,分析了激光输出功率与碘分子饱和吸收峰之间的对应关系,介绍了利用二次谐波信号实现吸收峰识别的可行性,并展示了高稳定谐振腔的长时间锁定能力。最后,分析了高功率碘稳频He-Ne激光波长的稳定度与复现性。实验结果表明:高功率碘稳频He-Ne激光波长抖动标准差为33 kHz,1 000 s稳定度达到4.1×10?13;三个月内激光波长的复现性达到3.3 kHz （7.0×10?12）,与国际计量委员会推荐的频率差为3.0 kHz。     

认知无线电中一种频谱聚合的切换策略

针对认知无线电频谱聚合系统下降低频谱切换延迟,减少频谱切换次数的问题提出一种主动式频谱切换策略。该策略在频谱聚合跨度的限制下,根据认知用户工作状态转移概率,制定其频谱切换的规则,以达到认知用户在利用频谱聚合技术的同时,实现平滑切换并避免与主用户发生碰撞的目的。另外,在此基础上提出了一种基于切换概率的候选信道选择方法,用来进一步降低频谱切换延迟和频谱切换次数。仿真结果显示当主用户到达的平均时间间隔高于50时隙,并且认知用户子信道的平均服务保持时间小于100时隙时,频谱聚合切换策略能将切换次数稳定在5次以下,同时将切换延迟降低到30时隙以下。仿真结果表明该策略既保证良好的实时性又尽量的减少由切换次数带来的系统开销,从而提高系统效率。