基于自由轴法的智能RLC测量仪研究

为解决电阻R、电容C、电感L元件参数测量过程中自动换档、类型识别和测量精度问题,提出一种改进的自由轴法智能RLC测量仪设计方法。在方法上,使用自由轴法解决固定轴法中所要求的测量电路激励信号与基准信号具有固定相位关系的问题;采用脉冲积分鉴相法解决乘法鉴相法中直流电平易漂移的难题。在电路实现上,测量电路采用8级基准参考电阻、差分仪表放大等改进电路结构提高测量精度;脉冲积分鉴相采用模拟开关正交鉴相、差分提取投影标量提高电路性能。实测结果表明:该RLC测量仪结合自适应换档算法,能实现量程内各种元件参数测量的自动换档、元件属性自动识别,电阻测量范围10Ω~1 MΩ内,精度0.5%;电容测量范围50 p F~470μF内,精度2%;电感测量范围50μH~10 m H内,精度5%。     

基于LabVIEW的直流微电阻测量仪

针对微电阻测量比较困难等问题,设计了一种基于LabVIEW虚拟仪器的高精度直流微电阻测量仪。该测量仪采用四线测量方法,以单片机为主控制器,进行原始数据采集,控制继电器自动切换量程,可以准确地测量出微欧级别的电阻。测试结果表明,精度可以达到3‰,具有良好的应用前景。     

用于测量直流电阻标准的自动双源系统（英文）

介绍了一种通过双电流源电桥测量低欧姆标准电阻的新系统,用于1 mΩ～1Ω之间比率为1∶1的低阻值电阻测量。该电桥适用于没有低温电流比较器(CCC)或直流比较器(DCC)电桥的实验室。通过将电桥的实测值与另一种方法得到的未知电阻值进行比较,对电桥的性能进行了评价。该电桥对1 mΩ电阻的准确率达到10~(-5)级,对10 mΩ, 100 mΩ和1Ω电阻的准确率达到10~(-4)级。此外,利用双电压源系统测量了1 kΩ～100 MΩ的直流标准电阻。通过增加另一个数字万用表改进惠斯通电桥以同时测量未知电阻与标准电阻的比值对该系统性能进行了评价。将10 kΩ电阻用两种方法获得的测量值与实际值进行对比对该电桥进行了验证。除了1 kΩ电阻,电桥对其他电阻的准确率达到了10~(-6)级。此外,对电桥的不对称性也进行了评价。实验发现,不对称率对10 kΩ～100 MΩ的电阻为10~(-6)级,对1 kΩ的电阻为10~(-5)级。该电桥的操作由专门为此设计的LabVIEW程序进行计算机控制,并对所有测量结果的不确定度进行了评估。     

Agilent34401A在沉积物热导率测量仪中的应用

以Agilent34401A为核心器件设计了沉积物热导率测量仪,实现了对多通道高精度温度和实际加热功率的测量。Agilent34401A的6位半数字万用表分辨率为1/(1.2×106),接近通用ADC的24位分辨率,电阻测量的精度可以达到0.01Ω,完全满足该系统数据采集的精度要求,为保证测量精度,其远程控制采用RS-232接口和SCPI命令。利用VC6.0编程平台,实现控制指令的发送和温度曲线的显示。     

四端对同轴型计算电阻及其量值传递的研究

针对回线型和双螺线型计算电阻普遍存在的热电效应误差以及非金属支撑件引入的介质损耗等导致频率特性变差的问题,本文研制了一种结构简单且交直流差极小的1 kΩ四端对同轴型计算电阻,并基于理论公式计算和三维电磁场有限元仿真建模得到分布电容、残余电感、趋肤效应、涡流损耗等对其交直流差的贡献量。设计并研制了一种基于感应分压器原理的高精度四端对交流电阻电桥,采用两只频率特性已知的商用10 kΩ四端对四回线型计算电阻作为标准,实现对四端对同轴型计算电阻的400 Hz～10 kHz频率特性的实验验证。此外,采用该计算电阻还可实现对100Ω、1 kΩ、10 kΩ的商用交流电阻器的高准确量传,其最佳测量标准不确定度为1 kHz下量传1 kΩ时的8×10^-8。     

高精度低成本的电阻测量方法

阐述了目前电阻测量常用的几种方法,分析了各自的特点以及测量中带来的问题,并提出了一种新的测量方法.该方法消除了由测试环境变化特别是温度变化引起的电路增益漂移以及失调电压变化对测量精度产生的影响,可以用低成本的器件实现高精度的电阻测量.测试结果表明:在5～35℃环境温度、10 mΩ～1 MΩ的全量程范围内,最大测量误差为0.05％.     

基于空间微螺线管的金属颗粒检测研究

目前电感式线圈检测方式均是基于线圈的电感信号,对铁磁性颗粒的检测精度可达到粒径19μm,但对非铁磁性金属颗粒一直在100μm以上。基于颗粒在通过电感式线圈的时候能同时引起线圈电感和电阻的变化,以及二者都随线圈激励电源频率变化而改变原理,建立粒径为108μm的球形铁、铜颗粒在1 V、1 MHz的激励电源下的磁场模型,分析阻抗信号随线圈电流频率的变化,研究利用电阻信号提高非铁磁性颗粒的检测精度,并通过实验验证:当频率由0.2 MHz增加到2 MHz,铜颗粒电阻信号由0.005 5Ω增加到0.6Ω,电感信号由-0.000 4μH降低到-0.011 5μH,铁颗粒电阻信号由0.008Ω增加到0.3Ω,电感信号由0.43μH降低到0.38μH;相同频率变化范围内,铜颗粒的电阻变化为铁颗粒的2.04倍,铜颗粒的电感变化为铁颗粒的22.2%;利用2 MHz激励电源检测电阻值变化提高了非铁磁性颗粒的检测精度,检测得到最小粒径为20μm的铜颗粒。     

电阻式传感器智能感知节点误差校准方法研究北大核心CSCD

针对电阻式传感器智能感知节点设计中阻值宽范围和高精度的测量需求,提出了一种增益自动调节型大范围高精度比例式电阻测量电路的测量误差校准方法。节点的电阻测量范围设计为10Ω~22 kΩ,搭建了节点误差校准系统,并在整个测量范围内选取了5个标准电阻对节点校准前后的测量误差进行评估。实验结果表明:提出的误差校准方法可使全部被测标准电阻的测量误差降低90%~99%,校准后节点的测量误差低于±0.01%,满足了电阻式传感器智能感知场景中兼顾宽范围和高精度的测量需求。     

基于电压脉冲激励的液体电导测量新方法

本文介绍了一种基于电压脉冲激励技术的新型液体电导测量的电路.它不仅能够消除介质的极化现象,还能避免传统交流激励模式下所必须的放大、滤波、信号调理及A/D转换环节,从而简化了电路结构,同时提高了测量速度及精度.适用于测量速度要求高、测量信号微弱的条件下使用.此电路的特点是激励频率与采样频率相同,直接进行数字量测量.实验测试的结果表明,在等效电阻从0.1～3 kΩ变化时,电路能够分辨出的电阻变化值小于0.05%.     

导电橡胶综合特性自动检测系统设计及实现

为了提高导电橡胶的检测精度与效率,研制了一套导电橡胶综合特性自动检测系统,该系统可以检测导电橡胶的力学特性与电学特性。首先,利用FPGA驱动步进电机,控制加压装置对被测导电橡胶进行自动施压;同时,利用光栅位移传感器测量导电橡胶的形变,利用压力传感器测量相应的压力变化,利用单稳态触发器电路测量导电橡胶的电阻值;最后,根据采集的数据绘制压力-位移曲线、电阻-位移曲线,并对测量结果进行分析。实验结果表明,该系统可以实现导电橡胶综合特性的自动检测。     

基于MSP430F149的数字式绝缘电阻测试仪

本文介绍一种采用MSP430F149单片机设计的数字式绝缘电阻测试仪，详细说明了各部分电路的组成及功能，并介绍了该系统的软件设计。采用这种方法研制的绝缘电阻测试仪具有体积小、功耗低和精度高等优点。     

一种实用视觉识别的仪表自动检定系统

介绍一种基于图像处理和神经网络识别技术的温控仪表自动检定系统。在系统中，计算机对被测仪表发出模拟热电偶测量信号，并获取被测仪表示显示值的视图，经过数字图像预处理后，采用神经网络感知器算法予以识别，得到仪表显示数。将被测仪表显示数与计算机内的测量值比较，其误差曲线即可确定该被测仪表的精度。     

齿条刃边测头在位测量大型齿轮齿形误差的基本原理及误差与变异分析

针对大型齿轮的特点,阐述了基于在位测量方法的齿条刃边测头测量大型齿轮齿形误差方案的基本原理,运用误差与变异规律分析了误差条件下工具齿条刃边与被测渐开线齿面的啮合过程,给出了基于齿条刃边测头的大型齿轮齿形误差在位量仪的精度设计的理论根据。     

高精度齿轮综合误差检测仪的设计

讨论了设计高精度齿轮综合误差检测仪的必要性，介绍了齿轮综合误差的检测方法和高精度齿轮综合误差检测仪的工作原理、结构特点和测量电路框图。     

基于LabVIEW的半轴齿轮径向及端面跳动在线测量系统

研制了一种半轴齿轮径向及端面跳动在线自动检测系统。该系统由机械装置和控制系统等组成,机械装置自动完成被测工件的上料、预定位、检测、剔除及下料;控制系统由PLC完成工作过程控制,由工控机实现跳动检测和数据处理,工控机软件基于LabVIEW虚拟仪器软件开发系统完成。实验结果表明,该系统测量精度为±3μm,测量效率为10s／套。该跳动测量系统精度高,测量速度快,实现了无人在线检测,满足半轴齿轮生产线中径向及端面自动检测的要求。     

四坐标联动斜齿轮偏差测头运动规划

四坐标联动斜齿轮测量仪可以测量渐开线圆柱齿轮的各项偏差。根据国家标准GB/T10095.1-2001《渐开线圆柱齿轮精度》和GB/T 13924-2008《渐开线圆柱齿轮精度检验细则》中渐开线圆柱齿轮各项偏差的定义和测量规范,以四坐标联动斜齿轮测量仪为研究对象,基于齿轮偏差坐标法的测量原理,给出渐开线圆柱齿轮的齿廓偏差、齿距偏差和螺旋线偏差测量时测头的运动路径和关键点的位置坐标,并通过一实例加以说明,该运动路径规划可用于齿轮偏差测量仪器的运动控制。     

神经网络加速度传感器在振动压实中应用研究

在车载式振动压路机压实度检测中利用加速度传感器对信号的检测,由于加速度传感器受自身性能、安装位置、方向、土壤压实度和振动压路机振动轮振动量等随机性、不确定性和模糊性的环境因素的影响。使得加速度传感器的信号输出是一种典型的非线性系统。RBF神经网络因具有较强的自组织性、自学习能力和自适应性等优势,更适合对加速度传感器的输出进行仿真与预测。基于Matlab程序建立了加速度传感器的神经网络模型,通过神经网络的优势性能对加速度传感器在信号检测中进行预测。     

基于随动控制的齿轮测量方法

提出了一种两轴随动控制方法,令测头沿被测齿面切向或轴向作跟随运动,以实现齿轮齿廓和螺旋线等的测量。分析了在随动控制方式下齿轮测量过程中各参量的关系,由此建立测量齿轮螺旋线的系统模型,对该模型进行误差分析和仿真,结果表明跟踪误差小于10μm的随动控制系统能实现较高的测量精度,可替代其他齿轮测量仪器的数控系统。该方法也可测量非渐开线、非螺旋线齿面,增强了齿轮测量仪的通用性。     

激光调阻机多档测量误差的软件自适应校正

为了减小激光调阻机测量系统的多档测量误差对阻值修调精度的影响,提出了一种基于有源单臂电桥测量原理自适应地校正激光调阻机多档测量误差的方法.通过测量和标定高精度标准电阻的测量误差,自适应地获取校正激光调阻机多档测量误差的系列修正值,进而用系列修正值对所有待修调电阻的阻值测量误差进行校正,达到进一步减小系统测量误差的目的.实践证明,在测量硬件电路保证高稳定性、微小波动性测量的前提下,应用该方法可使测量系统的精度指标达到:低阻区(R<100Ω)为±0.5‰;中阻区为±0.2‰;高阻区(R≥1MΩ)为±2‰.     

基于CAD数模的零件自动检测

三坐标测量机能够实现基于CAD数模的零件自动检测,该技术具有测量精度高、效率高、测量结果直接反映零件加工实际值与设计理论值的误差等特点,是坐标测量技术的一个新的发展方向。本文结合ARCOCAD测量软件,对基于CAD数模的零件自动检测的关键技术进行了分析。