石英晶体谐振频率测量系统

在石英晶振的生产过程中,切割后的晶振片需要对其共振频率进行快速测量,并通过机械手按频率分选。本文介绍了一种结合单片机、直接数字频率合成器(DDS)和增益鉴相器的简单石英晶振共振频率检测系统,利用晶振阻抗随激励信号频率而变化的特性,在100ms内测得其共振频率,控制成本的同时保证了一定的测量精度。     

基于π网络零相位法石英晶体负载谐振频率测量量技术研究

对基于π网络零相位法测量石英晶体负载谐振频率的3种测量方法进行了分析对比,重点对基于实体电容法的石英晶体负载谐振频率测量技术进行了分析研究.在此基础上,设计适用于实体电容法测量石英晶体负载谐振频率的测试系统.实验表明负载谐振频率的测量误差达到±5×10-6以内.     

基于π网络零相位法石英晶体负载谐振频率测量技术研究

对基于π网络零相位法测量石英晶体负载谐振频率的3种测量方法进行了分析对比,重点对基于实体电容法的石英晶体负载谐振频率测量技术进行了分析研究.在此基础上,设计适用于实体电容法测量石英晶体负载谐振频率的测试系统.实验表明:负载谐振频率的测量误差达到±5×10-6以内.     

基于Duf fing 方程参数敏感性提取 谐振型传感器频率的仿真研究

由于谐振型传感器在感测被测之量变化时 ,表现为谐振频率的偏移 ,因此 ,为提高传感器的分辨率和灵敏度 ,对探索频偏的精确测定很为重要 .本文首先对 Duffing方程进行仿真 ,指出 Duffing方程在从混沌状态到大周期转变时 ,同时具有幅值敏感性和频率敏感性 ,进一步提出频率敏感性可应用于传感器微弱频率变化的提取 .仿真表明该方法还能实现对不同频率变化精度的预性测量 ,文中还进一步分析了其理论基础 ,提出了驱动力等效性观点     

互补开口谐振环微带传感器介电常数的测量

介电常数是材料的重要特性之一,采用互补开口谐振环微带传感器实现了不同厚度待测物质介电常数的无损测量。方形互补开口谐振环蚀刻在微带线接地平面上,与微带线耦合实现谐振,分析了谐振器的等效电路,讨论了介电常数与谐振频率之间的关系。通过有限元分析,谐振频率的负二次方与待测物质的介电常数实部值存在线性关系,且线性关系受待测物质的厚度影响;介电常数的虚部值对谐振频率的影响可忽略不计;最终建立了介电常数实部值与谐振频率和样本厚度之间的数学解析式。实验测试结果表明,当待测样品的厚度大于2 mm时,实部介电常数的相对测量误差小于3.5%。     

非电量测量中调幅谐振法

叙述了非电量测量中调幅谐振法技术,提出在调幅谐振法中引入比较测量从而使灵敏度得到很大的提高。并从原理、数学推导以及简单的实验证明能提高灵敏度。     

基于频率自适应的航空用高精度硅谐振压力传感器的频率测试系统研究

本文介绍了一种基于自适应周期的快速频率采集的谐振式压力传感器的频率测试系统。该系统利用STM32输入捕获功能实现了快速高精度频率采集,响应时间小于20ms,测量范围10~150kHz,频率测量精度优于±0.05Hz。采用频率自适应的周期数迭代方法,明显提升了系统的频率测量范围和准确度,适用于传感器的频率变化过程。利用该系统进行传感器性能测试,20ms采样条件下传感器输出波动小于±5Pa;快速变温过程（5℃/min）传感器的输出与标准器的偏差小于±30Pa,满足航空用压力传感器的频率测试要求。     

微波谐振腔谐振频率实时测量系统的实现

微波谐振腔具有很高的品质因数,因而灵敏度很高;谐振频率是谐振腔最重要的参数,通过对谐振腔谐振频率的测量是目前为止最快速、最有效的湿度测量方法.本文提出了一种对单端开口同轴微波谐振腔的谐振频率测量方法,并设计了系统的具体实现.通过实时检测谐振腔耦合出来的输出功率的最大值,测量在该最大值点对应的频率值,从而快速得到谐振频率的大小.实验证明,该系统具有高灵敏性和高精确度,适合工业的在线应用.     

耦合谐振无线电力传输谐振频率跟随设计

耦合谐振无线电力传输是一种新的电力传输技术,传输距离和效率是这项技术取得突破的关键.从发生耦合谐振的收发线圈电路模型出发,找出了线圈失谐是效率降低的关键因素.进而,设计了一个频率跟随电路,通过检测线圈电流的大小,并与最大电流进行比较,而后改变线圈的自谐振频率使电流保持最大,从而实现谐振频率对发射源频率的跟随,减小失谐对传输效率的影响,提高耦合谐振电力无线传输的效率.     

压电换能器谐振频率动态检测的研究

超声波换能器串联谐振频率的检测和研究都是基于静态分析,因而存在无法对实际应用电路进行动态参数的识别和实时跟踪的缺点.基于压电换能器的等效电路,结合导纳圆分析,提出了一种检测换能器谐振频率和相关参数的方法.该方法对超声波电源实现自动识别、跟踪以及动态匹配压电换能器谐振频率等具有非常重要的参考作用.动态检测结果表明,该方法可以较好地检测出压电换能器的谐振频率.     

压电式动态应变测量系统低频特性的补偿研究

针对采用压电元件的动态应变测量系统的低频失真问题,提出一种采用数字滤波器的低频特性补偿方案。通过动态标定试验,获得了压电应变测量系统的阶跃响应特性,以应变计测量结果为期望输出,以压电式传感器测量结果为补偿滤波器的输入,采用M atlab中的系统辨识工具箱设计了数字补偿滤波器。应用结果表明:该方法可使得测量系统的低频下限由原来的2.2Hz降低到10-3Hz以下,低频响应不足引起的失真得到了很好的恢复。     

基于混沌共振锁频特性提取微弱频率变化

提出利用混沌进行柔性测量的一种方法 ,该方法特别适用于微谐振传感器在感测压力、温度变化时存在信号较弱 ,需要提高其灵敏度和测试分辨力的场合。利用系统从混沌状态到大周期转变时所表现出的共振锁频性质 ,进行了微弱频率变化信号的仿真提取。仿真证明该方法能实现对不同频率变化准确度的柔性测量 ,文中还进一步分析了其理论基础 ,提出了驱动力等效性观点。并给出了实验仿真结果 ,表明该方法很有应用潜力     

压电传感测试技术的应用研究进展

压电传感器以其独特的性能在减振降噪、健康监测、形状自适应控制、损伤监测等方面发挥着重要作用,综述了压电传感测试技术在航空航天、土木、机械、交通工程、铁路行车安全监测等领域的研究进展,并指出了今后有待进一步研究的问题。     

谐振式光学陀螺小型化光源频率跟踪锁定研究

谐振式光学陀螺是一种基于Sagnac效应的高精度新型角速度传感器,通过检测谐振腔顺逆时针两路光路的谐振频差得到角速度。谐振式光学陀螺的小型化关键是实现光源的小型化。基于半导体窄线宽小型化光源调制方式的特点,分析了谐振谷的频率跟踪锁定问题,实现了陀螺的频率跟踪控制。     

品质因数与共振频率对无线电能传输的影响

谐振耦合式无线电能传输技术是一种新兴电能传输方式,提高传输功率和效率已成为其应用发展的瓶颈问题。通过仿真与实验探究了提高频率和改善线圈参数两种不同提高系统品质因数的方法对能量传输效率、功率与传输距离之间的影响规律。结果表明,提高系统共振频率可明显提高系统能量有效传输距离,但导致最高输出功率明显下降,而对传输效率影响不明显;改善线圈参数可显著提高最高输出功率,而对输出效率和有效传输距离影响不明显。系统频率响应仿真与实验结果显示,小幅偏离共振频率点引起输出功率急剧下降。系统共振频率随接收端与发射端间耦合系数增加出现分裂现象,造成能量传输功率下降。     

数字测频算法研究综述

介绍了目前比较常用的几种数字测频算法及其基本原理,并对其中的直接计数法、相位推算法、频率推算法、傅里叶变换法及谱估计等方法进行了MATLAB仿真研究.总结了各种算法的主要优缺点,为设计者选取合适的算法进行工程应用提供了参考.     

Research on double-barrier resonant tunneling effect based stress measurement methods

Piezoresistive effect of semiconductor materials is often used in microsensors as a sensing principle. Resonant tunneling diodes (RTDs) have been proved to have negative differential resistance effect, and their current–voltage characteristics change as a function of stress, which can be generated by external mechanical loads, such as pressures, accelerations and so on. According to this, the Meso-piezoresistive effect of RTDs can be used for stress measurement. This paper discusses two double-barrier resonant tunneling effect based stress measurement methods, including an RTD-Wheatstone bridge based method originally proposed. According to the results from the RTD-Wheatstone bridge based experiment, the piezoresistive sensitivity of RTD is adjustable in a range of 3 orders. And the largest piezoresistive sensitivity of RTD is larger than that of common semiconductor materials, such as silicon and GaAs.     

基于数字工业摄像的非接触扭矩传感测量研究

提出一种基于工业数字摄像的扭矩测量方法,通过CCD工业相机采集轴表面应变前后的图像信号,并对两图像信号进行二维的相关计算和基于梯度法的亚像素位移计算,得到轴表面的应变位移量,进而计算出扭矩。设计了与电阻应变法测扭矩的对比实验,并进行了误差分析。实验结果表明：数字工业摄像的扭矩测量系统精度高,并且系统结构简单,能够适用于轴面微小形变位移的测量。     

一种改进引导式宽带数字接收机设计

提出一种引导式宽带数字接收机的改进设计,它采用信道化接收多同时到达窄信号,并采用非相干能量累积和加权数字瞬时频率测量联合检测(估计)信道化输出信号,然后,通过跨信道信号判决生成宽带信号的带宽和中频等信息,以此引导对宽带信号的变带宽数字下变频接收。理论分析与实验表明:上述措施明显提高了信号检测灵敏度和引导信息的可靠性,同时,使接收机具有较高的信号截获概率。