激光差动多普勒的信号处理电路设计

随着微机电系统(MEMS)技术的迅速发展,对器件运动性能检测的需求日益迫切.采用激光差动多普勒测量技术能准确可靠地对MEMS器件进行动态特性测试.本文介绍了激光差动多普勒系统的信号处理电路的设计,主要包括放大电路、相敏检波电路和滤波电路.放大电路能将40 MHz频率信号放大100倍,相敏检波电路滤除了高频信号,分离出多普勒频移信号,滤波电路进一步滤除相敏检波电路输出信号中的载波信号和高频噪声.本电路设计最终实现了从光路系统输出的高频信号中提取多普勒信号.     

非接触测量液体电导率的仿真与实验分析

针对国内接触式在线测量液体电导率仪表的诸多缺点 ,对一种非接触式测量液体电导率的原理 ,进行了电路实现、仿真与实验分析。分析结果表明 ,所述的非接触测量液体电导率的原理使被测介质与电路实现了完全的水 电隔离 ,并具有极高的线性度及测量精度     

多普勒激光测量仪原理简析及应用

为保证入炉钢坯的长度,避免轧制出现短尺,在钢坯运输辊道上增加钢坯速度、长度测量系统。多普勒激光测量仪采用多普勒激光外差技术对钢坯进行非接触式测量。该系统安装简单,检测精度高,有适合于工业环境的多种数据接口。本文从实际应用的角度出发,详细说明了LSV系列多普勒激光测量仪用于测速和长度测量的应用,着重介绍了多普勒光谱的工作原理,人机交互系统的组成和显示构架及测试过程中常见问题及解决方法,以及如何在现场选择合适的安装位置。     

汽轮机叶片动态测量方法的比较分析

阐述了汽轮机叶片动态测量技术的研究状况 ,探讨了叶片动态测量的几种方法。通过比较和分析得出非接触测量相比于接触式测量方法的优点及其存在的问题 ,更加经济实用的非接触传感器是发展的方向 ,采用激光测振法对叶片振动进行动态测量具有良好的前景     

汽轮机叶片动态测量方法的比较分析

阐述了汽轮机叶片动态测量技术的研究状况,探讨了叶片动态测量的几种方法.通过比较和分析得出非接触测量相比于接触式测量方法的优点及其存在的问题,更加经济实用的非接触传感器是发展的方向,采用激光测振法对叶片振动进行动态测量具有良好的前景.     

汽轮机叶片动态测量方法的比较分析

阐述了汽轮机叶片动态测量技术的研究状况,探讨了叶片动态测量的几种方法.通过比较和分析得出非接触测量相比于接触式测量方法的优点及其存在的问题,更加经济实用的非接触传感器是发展的方向,采用激光测振法对叶片振动进行动态测量具有良好的前景.     

光路结构参数对光学电流互感器运行稳定性的影响

基于法拉第磁光效应原理的光学电流互感器存在运行稳定性差的问题,其主要表现为直流工作光强的逐步衰竭。文章分析了闭合光路与直通光路光学电流传感头的结构特点,从光路耦合效率的角度讨论了光学电流传感头光程长度引起的光路耦合损耗对直流工作光强的影响,从理论上论证了直通光路结构具有更好的温度稳定性。文章最后介绍了直流光路结构的应用,提出采用直通光路的螺线管聚磁光路结构具有测量灵敏度高、抗外界电磁干扰能力强、结构简单稳定等优点,具有很好的实用化前景。     

多光路光散射扬尘检测方法研究

针对传统扬尘传感器在测量方法中测量精度低、长期户外测量精度保持性差的不足,在Mie光散射原理基础上,研究了一种多光路扬尘检测方法,设计了一套面向建筑工地扬尘检测的光学扬尘浓度测量系统。介绍了扬尘监测系统的光学测量原理,研究了新方法中光通量和离子浓度计算方法,并对检测系统参数进行了优化分析。设计了多光路激光扬尘检测系统,分析了光透过率与粉尘层厚度之间关系。对所设计系统以国控点数据为基础进行了对比实验,实验结果表明新方法相对国控点数值最大偏差8.5%,较PPD4NS检测精度明显提高。     

用正弦波光栅的精密位移测量

介绍用正弦波光栅传感器测量位移的、测量电路原理、结构和功能模块的电路设计。测量电路采用高速Ａ／Ｄ转换并进行数值计算的方法实现位移的测量,具有高速、高精度、高分辨力的特点,适用于精密位移检测和精密位置控制系统。     

光学电流互感器的抗干扰分析

采用光学玻璃的光学电流互感器主要有两种结构：闭合光路结构和直通光路结构。直通光路结构的光学电流互感器在加工难度和稳定性方面具有明显的优势,但存在对测量位置敏感和抗外磁场干扰能力差的缺点。提出了一种差分式结构的光学电流互感器,分析了导体位置变化和相间磁干扰对其测量精度的影响,并设计了相间磁干扰和返回导体对测量精度影响的实验。分析和实验结果表明：采用差分式结构的光学电流互感器应用在相间距离大于0.8 m的智能变电站中,不需特别设计屏蔽措施,完全可以满足0.2级的测量准确度要求。     

用于轻气炮弹速测量的新型高信噪比激光测速系统

传统激光测速系统易受高温弹前激波发光和空间电磁场的影响,从而导致系统信噪比下降。为获取高质量信号波形,设计了一种可用于轻气炮弹速测量的新型激光测速系统,并提出了激光光路和光电转换电路的改进方法。采用光纤对激光进行引导,避免长引线的使用,增强了系统抗干扰能力。选择输出功率40 mW的固体激光器作为系统光源,设计了具有滤光、聚光功能的复合式激光接收探头,提高了信号光强度。详细分析了测量电路的噪声与带宽,改进和优化了光电转换电路,测量电路的信噪比提升为98 dB。轻气炮弹速实际测试结果表明,使用该测速系统获得的信号波形质量良好,测速结果相对扩展不确定度为0.73%,满足轻气炮弹速测量系统需求。     

一种测量电感的新方法

提出了将RL的暂态应用于电感测量中的方法。文中详述了该方法的检测原理,给出了测量电路。并通过理论分析和实验验证证明该方法是正确的、有效的。基于此方法构成的测量电路与现有电路相比较,具有结构简单、可集成、精度较高、测量范围宽、性能稳定和不需A／D转换器,可直接将模拟量转换成数字量等优点,可用于测量控制等领域。     

激光多普勒测速光纤光路

为了解决全光纤激光多普勒零差检测光路存在的光能量损耗大、干涉图对比度低、信噪比低等问题,比较了3种全光纤激光多普勒零差检测光路。分析并计算了3种光路中各光纤无源器件的光功率总损耗,设计了3种光路的对比性实验,采用光功率计和插回损仪实测了3种光路光的光功率;观测3种光路光电探测器输出的干涉波形,并且计算了干涉图对比度。结果表明,分析计算结果和实验实测结果吻合,光路中光能量损耗越低,输出的多普勒信号幅值越大,信号信噪比就越高,对比度越高。     

纳米级分辨率双频激光回馈位移测量系统

提出了一种基于双频激光回馈原理的高精度位移测量方法。在分析双频激光回馈测量原理的基础上,研究了双频激光回馈的基本现象并给出了理论依据,进一步的在回馈光学系统基础上,对两路正交的光回馈条纹利用电路进行细分处理：即四倍频细分产生大数计数及在一个大数脉冲内再进行小数细分,最后再将二者相结合。主要采用可编程逻辑器件FPGA和单片机设计信号处理电路,四倍频细分主要利用FPGA实现,小数部分主要通过单片机软件查表程序实现。全部电路并通过逻辑、时序仿真,验证了本方法的可行性。目前此系统满足高精度位移测量的要求。     

一种工业用高频抗杂散小电容测量电路

介绍了一种工业用高频抗杂散小电容测量电路。该电路基于电荷转换原理,并采用差分结构产生输出信号。它有直至几兆赫兹的可编程测量频率。廉价且易于单片集成。通过采用特殊的开关安排,可以消除包括开关元件在内的杂散电容的影响,使得测量电路具有好的稳定性和线性衣０．３ｐＦ的分辨率。     

一种基于线阵CCD的工件外尺寸测量装置的设计与实现

为了实现测量过程的自动化,提出了基于线阵CCD的工件外尺寸测量装置的设计方法。采用单片机为核心,并结合液晶智能显示终端,实现了工件外尺寸的非接触式在线测量和实时传输显示。利用光学成像原理,设计搭建了对应的光学系统;根据线阵CCD的工作原理,设计了信号处理硬件电路;为了实现自动化和智能测试,编写了相关的软件程序,同时对可能出现的异常进行了预警处理;最终进行了系统装置的封装测试。实验结果表明,该装置结构简单,测量结果准确,精度达到了微米级测量要求。     

一种频率自适应采样电路

分析了频率自适应采样电路的工作原理,并给出了具体的硬件实现.还采用新电路与常规采样(频率固定)技术对交流信号进行A/D采样及DFT分析结果进行比较,充分证明了新电路具有良好的采样测量精度.     

基于非接触式电压电流一体化测量的配电网在线监测系统

为解决配电网的电压电流测量问题,推进配网自动化的发展,提出一种基于非接触式电压电流一体化测量的配电网在线监测系统,并给出该系统研制方案。在线监测系统首先通过非接触式电压电流一体化传感器测得信号,再通过电压电流测量硬件电路和PC端软件程序远距离实现非接触式电能计量、电压电流波形采集与录制以及波形的快速计算、分析和监控。     

拍合式电磁继电器动态特性测试技术研究

针对现有非接触式继电器动态特性测试采用的图像处理方法数据处理量大、算法复杂且硬件成本高等问题,提出利用光学三角原理对拍合式继电器衔铁运动过程角度位移进行非接触式实时测量的方法。通过光电位置敏感探测器和数据采集模块直接获取衔铁的运动角度数据,利用测得的数据进行计算从而获得继电器吸合过程的动态特性。以G2R-1小型继电器为实验测量对象,建立了继电器衔铁运动的磁路模型,获得了其角度位移的理论值,通过对比理论计算与实验测量的继电器衔铁角度位移数据,分析继电器衔铁吸合过程的运动规律,验证了所提测量方法的正确性和可行性。该方法避免了接触式测量手段对继电器衔铁运动带来的影响,且设计的测量装置具有结构简单、成本低、数据处理量小、适用范围广等优点。     

旋转圆筒表面温度检测

设计了一种测量旋转圆筒表面温度的检测仪，介绍了它的结构、工作原理和测量电路。该检测仪具有结构独特、测温精度高、价格低、便于生产等特点。