基于EFM32单片机的超声波物位计的研制

超声波技术对于工业中的许多物位测量应用来说是一种通用而友好的技术,因此广泛应用于许多工业领域.超声波属于机械波,用于仪表之中必须实现电-声,声-电的变换,并且声-电变换之后所得信号是仪表接收到的超声波测距信号,所以对于该信号的接收与处理是实现超声波测距的基本条件.针对工业物位测量中所使用的现场仪表为基础,利用超声波测距系统研制了一种基于超低功耗处理器芯片EFM32G232F128的二线制现场仪表——超声波物位计,通过该仪表实现对工业现场物位、液位等的精确测量并进行了详细设计与论证,包括超声波测距的原理、变送器的硬件设计、软件算法、以及整机功能与全性能实验.     

基于神经网络的雷达料位计及其在火电厂煤粉仓中的应用

雷达料位计在煤粉仓物位测量中的应用,克服了常规仪表在火电厂煤粉物位测量方面的一些不足,也解决了粉位等介质的物位连续测量难的问题。在实际应用中,雷达物位计实现了非接触测量,可达到较高的测量精度。在FFT方法的基础上,将BP神经元网络应用于线性调频连续波雷达系统（LFMCW）的信号处理中,并应用于火电厂煤粉仓料位测量。结果表明,该方法在一定范围内可实现精确测量。     

射频导纳原理及其在火电厂灰粉测量中的应用

火电厂灰粉正确测量对于机组的优化经济运行具有十分重要的意义。射频导纳物位计解决了导电介质物位测量中的挂料问题,适合于火电厂的灰粉测量。它能够对几乎所有实际工况下的容器及介质进行测量。     

基于AVR单片机蓄电池内阻检测仪的改进与设计

针对蓄电池内阻检测方法交流注入法进行改进,提出了独具特点的内阻检测方案并进行了仪表设计,设计中应用数字移相技术和锁相环技术,依托AVR单片机强大的数据处理能力,提出一种新的检测蓄电池注入的交流电压信号和交流电流信号之间的相位差方法;硬件滤波与软件滤波的充分结合提高了仪表的精准度.对内阻检测仪的硬件和软件设计做了具体介绍.通过实验验证了内阻仪的精度,并根据内阻仪实验测量数据分析验证了内阻检测的相关理论.     

火电厂3种物位测量传感器的工作原理与应用

大型火力发电厂"飞灰/底渣岛"灰库、脱水仓的物位检测是当今世界物位制造厂商共同面临的难题之一,因其应用场合较特殊,很难捕捉温度、压力、输料速率、介电常数等工质变化规律.文章详细介绍了3种连续式物位测量传感器的工作原理,对设计选型和应用提出了建议.     

测氮仪检测精度的改善方法研究

介绍了测氮仪中的核心部件热导传感器,并对影响测氮仪中热导池检测精度的可能原因进行了分析,然后针对每一项可能引起测量精度下降的原因提出了具体的改善方法,通过对每一项的改进设计与实施,最后将改进后的各部分应用到测氮仪上,通过实验测到相应的信号,对测量速度和精度进行了比对,实验表明改进后的侧氮仪测量速度更快、精度更高,改进方案实用可行。     

"飞灰/底渣岛"物位测量传感器的选型设计与应用

分析了 60 0 MW大型火力发电厂“飞灰 /底渣岛”的生产现场物位检测的难点 :应用场合很难捕捉温度、压力、输料速率、介电常数等工质变化规律 ,且没有现成的控制模式可参照。从物位测量传感器的测量原理、选型设计、新技术应用、PLC/DCS接口等多角度 ,提出了判断、分析、解决实际问题的新思路与建议     

基于特征参数识别的导波雷达物位计信号处理方法

国内导波雷达物位计根据回波信号的最大峰值来计算传播时间,所以,测量精度差、盲区大。为此,提出一种基于特征参数识别的信号处理方法。对回波信号进行一阶求导得到多个特征参数,根据这些特征参数来判断真实的物位回波;采用移动平均滤波、线性插值和2阶Lagrange插值确定回波定位点以计算传播时间;再对计算结果进行限幅滤波和中位值平均滤波,得到较为准确的测量结果。在相同硬件条件及金属干扰情况下,与国内导波式雷达物位计进行水位测量对比实验。实验结果表明,在理论误差为2~4cm的情况下,所研制系统的实际测量误差小于1cm,测量盲区从30cm减小至20cm。这说明所提方法可以有效地排除干扰,提高了测量精度,减小了测量盲区。     

一种小信号放大测量电路的设计

针对在恶劣工作环境中微弱信号无法准确测量的情况,设计了一种以高精度仪表放大器AD623为核心器件的放大测量电路,实现了对0m V~25m V范围内电压信号的精准放大,同时采用高精度光隔离器ACPLC87B,隔离测量端对采集端的影响。经试验测量,该小信号放大测量电路能达到百分之一精度,此外该电路还具有抑制共模干扰、抑制温漂、稳定性好、抗干扰性强等特点。     

用对比法调定测量放大器的增益

在许多仪表或检测系统中都要调定放大器的增益值。有时仪表、系统的主要精度就是由增益精度决定的。测量放大器的电压增益定义为:输出信号电压对输入差分信号的比率。要注意,测试时的输入差分信号应远大于输入的噪音和失调信号。图1表示了通常测量增益的方法,输入端     

一种三相组合型电子式互感器设计

提出了一种新型组合型电子式互感器。在考虑温度和磁干扰情况下,设计了采集相电流的罗氏线圈、采集零序电流的低功率线圈、采集电压的同轴电容分压器,以及处理信号的相位和幅值数值的二次转换电路,并试制了样机。样机试验表明,相序和零序电流精度分别可达到GB/T 20840.8—2007要求的1级和3级精度;相序和零序电压精度分别达到GB/T 20840.7—2007要求的1级和3P级精度。     

基于LabVIEW的相位差测量技术的研究与实现

针对传统仪器存在的测量方法精度不高、运算速度慢、设备昂贵等缺点,文中基于虚拟仪器平台,利用快速傅里叶变换（FFT）算法来测量信号的相位差,以达到节约成本且测量结果更加精确的目的。实验结果说明基于LabVIEW测量相位差具有良好的实时性和准确度。     

仪表着陆系统信号监视仪的研制

仪表着陆系统(instrument land ingsystem,ILS)是目前应用较为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统,ILS信号监视仪是检测ILS设备发出的信号是否准确的一种仪器。目前使用的ILS信号监视仪主要采用模拟滤波器、检波电路对信号进行处理,仪器的体积较大、精度较低、测量结果易受环境影响。本文设计了一种新型的ILS监视仪,FPGA与DSP作为信号处理平台,测量响应时间约为2.2ms,提高了仪器的实时性,并缩减了仪器的体积,满足了仪器的便携式的要求。通过快速傅里叶变换求取信号的幅值,并采用离散频谱多点卷积校正算法来校正运算结果,通过仿真确定了校正运算的最佳的窗函数和卷积长度,使仪器测量精度误差小于3‰,与目前应用的ILS信号监视仪相比,测量精度提高了约1‰。     

测试MOA阻性电流的微机测试仪

介绍一种应用单片计算机构成的MOA避雷器阻性电流在线测试仪,用实验室和现场测试数据与LCD-4型仪器进行了全面比较。结果表明:它在信号采集,处理和抗电磁干扰能力方面有独特之处。同时,测量的可靠性高,稳定性好,数据的准确性与LCD-4型仪器相当,能较灵敏地反映避雷器中的高次谐波分量,适合于有氧化锌避雷器的基层单位使用。     

基于PXI总线技术的惯性仪器通用测试系统

为了实现惯性仪器通用测试,本文设计了基于总线技术的通用测试系统.该系统采用PXI总线技术,利用高精度的数据采集卡实现模拟信号的精确测量利用高精度的计数器/定时器实现数字信号测量.为了实现惯性仪器微小信号的准确测量,本系统采用Keithley2700高精度多功能数据采集器通过噪声抑制和信号处理来完成多通道微小信号的测量,同时还介绍了系统的软件设计.实验表明,该通用测试系统满足惯性仪器数字、模拟信号的测试标定要求.     

基于SOPC的高精度时间间隔测量仪设计

针对靶场测试中时间间隔测量仪测量精度低、体积庞大的缺点,在SOPC技术的基础上,采用计数法和内插法设计了一种纳秒级的高分辨率大范围时间间隔测量仪.设计的仪器由触发信号隔离模块、纳秒计时模块、标准计数模块以及相应外围电路组成.在接收到起始触发信号后,由FPGA内部基于SOPC的主单片机和时序电路构成的标准计数模块开始计数.同时,TDC GP2芯片和基于SOPC的从单片机构成的纳秒计时模块测量起始触发脉冲和标准计时脉冲的时间间隔;截止触发信号到来后,标准计数模块停止计数,纳秒计时模块测量截止触发脉冲和标准计时脉冲间的时间间隔,测量结束后,主单片机计算并显示最终时间间隔值.设计的时间间隔测量仪测量范围可以达到1～4＆#215;105μs,测量精度优于3 ns.     

多相交错并联自均流高增益DC/DC变换器及其控制策略

针对多相交错并联高增益DC/DC变换器在传统固定相移(2π/M)控制方式下,变换器会随着相数M的增加其只能在有限占空比范围(M-1)/M≤D<1内实现各相电流均流的问题,依据在多相变换器拓扑内电容电荷平衡原理以及各相电流均流条件,提出了一种可变移相的自动均流控制策略。所提控制策略只需任意两相相邻相位差φ满足2π(1-D)≤φ≤2πD条件,即可使得任意M(M≥2)相交错并联高增益DC/DC变换器在占空比[0.5,1)范围内均能实现各相电流自动均流。此外,对多相变换器中的电容电压纹波、电感电流纹波、电压增益、各相电流以及开关器件的应力进行了详细分析。最后,以四相高增益DC/DC变换器为例进行了模态分析,并搭建了一台低压输入/高压输出、功率300W的实验样机,实验结果验证了所提控制策略的有效性和正确性。     

一种全自动、全性能互感器校验仪整检装置的设计与实现*

文中针对现有的互感器校验仪整检装置存在的准确度低、稳定性差、变频对误差有影响、工作回路电压(电流)检定点范围小等问题,采用直角坐标系与极坐标系的转换技术、高准确度自动测量反馈技术,设计了双路幅值和相位精密可调的数字程控标准信号源,实现了频率及负载改变后,功率源的相位幅值的自动补偿,实现了互感器校验仪和二次压降测试仪的全性能自动检定和校准。该装置经第三方机构检测,技术指标和功能达到设计要求。     

一种用于电子式互感器相位补偿的数字移相方法

电子式互感器的采集器在采样模拟信号时一般有固定的相位误差,影响了测量准确度,需要使用移相方法校正相位误差。针对数字移相方法,提出了基于最小二乘拟合的数字移相算法,推导出了数字移相递推式,并仿真分析了移相算法的性能。结果表明,该算法均具有较高的移相分辨率和移相精度,且能保证幅值准确度。将该算法应用于基于Rogowski线圈的电子式互感器,准确度比较测试验证了该算法的可行性和有效性。     

准同步采样法在配电综合测控仪中的应用

通过研究准同步采样法,分析准同步采样法准确度与频率偏差的关系,提出通过减少频率偏差来提高准同步采样法准确度的两种方法,提出准确计算信号频率的公式。计算机仿真结果表明该方法能有效提高测量信号的有效值和谐波的准确度。最后把准同步采样法应用于配电综合测控仪中,进行硬件和软件设计,实现了仪器体积小,抗干扰能力强,而且测量速度快,测量精度高的目标。