线列阵管中校准方法研究

本文提出了一种在密闭管中测量线阵的自由场复数灵敏度和指向性图的方法。在管中沿管轴方向布置一系列发射换能器和监测水听器 ,根据实测得到的传递函数矩阵和所要模拟的平面波频率、幅度和入射角计算得到一组发射换能器驱动信号的幅度和相位 ,然后以此信号激励每个发射换能器 ,就能在管中形成一个等同于任意角度入射的自由场平面波声场的声压分布。已经开发了一个初型实验系统 ,系统频率范围 2 0～ 6 0 0Hz ,管中所得的测量结果与理论曲线符合很好     

超声波多普勒流量计换能器的研究与应用

以多普勒效应为基础,进行超声波换能器设计方法和参数选择研究,设计出适用于多普勒流量计的超声波换能器。结合多普勒效应,介绍了超声波多普勒流量计的原理和超声波换能器结构,分析了超声波在管道中的传播过程、换能器等效电路及其材料选择,进而通过计算得到换能器尺寸以及发射角度等参数,根据这些技术参数,进行换能器设计。对超声波换能器进行测试,配以适当的收发电路,得到谐振频率、等效电路的基本参数,收发信号的幅度有所提高,达到流量测量要求。     

基于多节点到达时间差的相对位姿测量系统

在AUV对接逼近阶段,光学成像敏感器位姿测量性能受水下杂散光干扰和姿态角增加而降低.针对这个问题,提出一种新的基于多节点信号到达时间差的相对位姿测量方法.对接平台配置多个声发射换能器,同步发射具有多址能力的声信号;AUV配置多接收换能器,利用测量的到达时间差结合换能器节点的几何位置关系,通过线性迭代直接解算AUV与对接平台之间的相对位姿,保证定位精度,节省运算开销.仿真结果表明,所提出测量算法精度高,能够满足水下对接逼近阶段的相对位姿测量需求.     

基于AD5933的水声换能器电阻抗特性测量仪

实现水声换能器的测量对水下宽带通信具有重要意义.利用AD5933芯片及其扩展电路实现了水声换能器电阻抗特性的测量,给出了用高压功率信号激励下测量换能器电阻抗特性的方法.以STM32处理器作信号采集与控制,测量数据经USB接口送上位机进行处理与校正,解算出在功率信号的激励下水声换能器的幅频及相频特性曲线并实时显示.结果表...     

TEM发射信号质量测量算法研究

瞬变电磁法(TEM)是探测地下介质电性参数信息的重要方法。针对TEM发射机的发射电流信号质量定量分析的问题,本文详细分析了发射信号的各参数对观测结果的影响,并且提出了测量发射信号质量的算法,实现了对电流信号的各阶段时间、电流值、期望直线拟合度、关断率、过冲率等质量参数的测量。最后,设计了一套基于DSP的TEM发射信号质量测量系统。大量实验表明,该测量方法行之有效,满足对TEM发射信号的质量评价,具有很强的工程实用性。     

同步在数字T/R组件测试中的作用和实现

介绍了数字T／R组件的基本概念和同步在其测试中的作用,并对发射通道相位一致性、脉内信杂比、接收延时等测试过程中数字T／R组件和测量仪器设备同步的实现方法进行了详细阐述。经试验验证表明：以产生的同步信号为纽带,先实现与数字T／R组件的同步,再利用该信号实现与测试仪器的同步,从而间接实现数字 T／R组件和测试仪器同步的方法有效可行。在此同步体制下,可以分别利用测试仪器的多通道相参机、时间门和内部触发模式的脉冲调制功能实现性能参数的测试,这也为其他脉冲体制电子装备的测试提供了有益的参考和借鉴。     

非正弦周期信号测量同步误差研究

软件同步采样是电工参量微机测试系统中常用的采样测量方法,由于同步误差的存在,引起测量的方法误差。非正弦周期信号测量同步误差研究分析了软件实现同步采样在非正弦信号有效值和有功功率测量中产生测量方法误差的原因、误差的大小,建立了误差分析的数学模型,并进行了仿真计算,提出了消除或减小测量方法误差的措施。     

超声换能器电阻抗特性研究

为了研究超声换能器在发射和接收超声信号时电阻抗的特性,对超声检测系统中的超声信号发射和接收过程进行建模分析,研究了电缆特性对换能器电阻抗的影响,推导了换能器在发射和接收超声信号时电阻抗的计算公式和考虑电缆特性时的电阻抗计算公式,研究了换能器在发射和接收超声信号时电阻抗的关系。分析和实验表明,电缆特性对换能器电阻抗有很大影响;换能器在发射和接收超声信号时的电阻抗相等。     

一种多通道水声自动测试系统的设计

研究多通道测试系统的工作原理,并设计了一种多通道水声自动测试系统。多通道测试系统需工作在宽频段范围,由于受到换能器和电子设备的频段限制,故将整个测试系统分为中频和高频2套独立系统分别进行设计。其中,中频多通道测试系统能够对400Hz~100kHz频段的声学装置进行测量,高频测试系统的工作频段为100~500kHz。该多通道水声自动测试系统采用了通用仪器与板卡相结合的思路进行设计,系统能够提供可视化应用和管理软件,通过合理分配测量时间可完成高效测量多通道指向性等指标,并可实现多种水声参数的自动化测量,极大地提高了测量自动化程度。     

非铁磁材料的电磁超声接收过程数值模拟及实验研究

针对非铁磁金属板的缺陷检测问题,进行了电磁超声无损检测技术的数值模拟及实验研究。电磁超声换能器工作机理复杂,已有仿真大多是针对发射过程,并且被测体不含缺陷。该文研究建立了超声发射、电磁超声换能器接收的有限元模型,对被测体有无缺陷时线圈接收到的电压信号进行仿真分析。根据发射频率和超声导波的频散特性,设计并制作了回折形线圈,然后研究了线圈导体尺寸及线圈提离对电磁超声换能器性能的影响,并对有无缺陷的铝板进行了实验研究。结果表明:仿真中线圈接收到的电压信号能够反映缺陷的位置,实验结果与仿真结果相吻合。该工作对电磁超声被测试样有无缺陷时接收信号的分析和线圈设计有参考意义。     

基于声卡虚拟音频信号分析仪设计

用普通的计算机声卡代替商用数据采集卡,利用声卡的DSP技术和LabVIEW的多线程技术实现音频信号的数据采集,开发基于PC机声卡的虚拟音频信号分析仪.该系统能够正确采集声卡设计频率范围内的信号,实现音频信号时域分析和频谱分析功能.     

双通道USB接口振动测试系统研制

针对机械臂,数控机床等加工设备的振动测试问题,研制了一款便携式双通道振动测试系统.采用ST-3电磁式传感器拾取设备的振动速度信号,利用AD620仪用放大器对传感器的mV级电压输出进行了放大.采用美国NI公司的USB-6008数据采集卡将放大后的信号传至上位机,同时基于LabVIEW平台编写了数字低通滤波,频谱分析和相关分析软件.实际测试表明,该系统可实现较高采样频率的采样,对机械振动信号的分析处理更为高效,同时系统具有体积小,操作简单,人机交互友好等优点.     

基于CANopen总线的开关信号板卡设计

针对传统PLC在分布式控制系统中的弊端，设计了一种基于CANopen总线的开关信号板卡，实现对工业生产过程中开关信号的实时控制，给出了板卡的软硬件设计原理，并且在仔细研究设备子协议DS401的基础上，重点结合对象字典阐述了CANopen中最常用的通讯对象PDO的通讯机理和实现开关信号输入、输出控制流程。另外，用概率方法对开关信号的状态采集部分进行了软件消抖处理；最后对板卡进行了通讯功能测试和分析，结果表明该板卡能进行可靠的数据传输，具有一定的实用价值，并且对CANopen总线的推广有一定的促进作用。     

用户自定义虚拟函数信号发生器的设计与实现

为了弥补常规函数信号发生器无任意波输出的不足,以计算机声卡为输出设备,采用虚拟仪器技术,设计并实现了基于计算机的函数信号发生器。该函数信号发生器除了能产生常规的信号外,还能产生频率扫描和幅度扫描信号、用户自定义的谐波信号、用户输入函数表达式的信号,以及用户任意给定数据点的信号,实现了对现用常规台式信号源功能的扩展。     

多类型振动信号采集卡设计

在飞机测试系统中,机上某些关键部位原始振动信号带宽高,且测试振动信号的加速度传感器种类多,后端采集设备往往只能采集单一类型传感器振动信号,导致采集设备种类多,不具备兼容性.针对上述问题,设计了一个适合多类型振动传感器信号、高带宽、高精度的机载振动信号采集卡.与传统的单一类型传感器信号采集卡相比,基于FPGA控制系统设计的振动参数采集卡具有输入信号多类型、采样率可配置、采集精度高等优点,适合在复杂的机载测试系统中使用.通过测试可知,设计的有效性和可行性.     

基于声卡的LabVIEW虚拟信号发生器设计

利用声卡DSP技术和LabVIEW多线程技术,提出了一种基于声卡的廉价虚拟信号发生器设计方案,具有界面友好、扩充性强、动态范围宽及性能稳定可靠等诸多优点。在LabVIEW环境中对声卡编程,实现了常用周期信号及测试领域特殊信号的双通道模拟输出。PC上配置多块声卡即可构成多通道信号发生器,值得在工程测试应用及相关实验室中进一步推广和扩充。     

水轮机调节系统多功能微机测试卡

本文提出的水轮机调节系统多功能微机测试卡，可直接插入ＩＢＭ－ＰＣ机中运行，能满足调节系统的测试需要。试验数据由计算机直接处理，试验曲线可屏幕显示并拷屏保存。试验室及现场应用表明，该卡既保证了精度又合成本大大降低。     

电容式微机械超声换能器的信号调理电路设计

针对电容式微机械超声换能器(cMUT)的工作原理和检测要求,分析了换能器微弱回波信号的处理方法,设计了性能良好的信号调理电路,有效的解决了在实际应用中换能器模式转换和微弱信号调理的关键问题和首要难题。通过对电路系统的测试,实验结果表明该电路具有良好的线性和稳定性,且其带宽为1.53×108Hz,灵敏度为0.161 mV/pF,分辨率为1 nA;其不仅实现了换能器收发一体及微弱信号调理的功能,而且还为换能器水下超声成像系统的建立奠定了基础。     

励磁系统功角信号波动的分析和处理

针对沙角C电厂励磁系统所发生的功角信号波动的故障,通过分析功角卡输入、输出信号和对励磁调节器进行静态试验,寻找出解决故障的方法。故障处理的基本思路是：给监控系统输入故障通道的模拟信号,使监控系统认为自动通道无故障,则励磁调节系统运行于自动调节方式。该处理方法为临时性的应急方案,不适于机组长时间运行。     

基于PC声卡的超低频函数信号发生器的设计

利用Mathematica软件,通过计算机声卡外接简洁合理的电路,将计算机强大的运算功能与直接数字式频率合成（DDS）技术的基本思想相结合,设计了一种超低频函数信号发生器。信号的频率、幅值和相位都可以通过键盘实现数控无级步进,频率稳定度与晶振在同一数量级,能写出数学表达式或给出数列值的信号都可以产生,是真正的函数信号发生器,无需切换波段,最大频率范围0．005Hz～10kHz,最大输出信号20Vpp,并能实现功率输出。