涡街流量计数字信号处理方法

涡街流量计是最近发展起来的一种新型流量计，其传感器输出信号的频率与流体的流速成正比，经过计算可以测量积流量。由于管道的机械振动和流场的不稳定等因素，使得传感器输出信号中含有各种噪声，本文归纳了几种通过数字信号处理测量频率的方法，其中小波变换方法具有较好的应用前景。     

基于小波变换的涡街流量计信号处理方法

涡街流量计有许多优点,应用比较广泛。但是,涡街流量计易于受到由管道振动和流场扰动引起的噪声干扰。涡待流量计中的处理电路不能保证仪表在工业现场的测量精度。本文研究基于小波变换的涡街流量计信号处理方法。本文介绍小波变换的基本原理和快速算法,分析小波滤波器的幅频特性,研究调整滤波器中心频率的方法,给出涡街信号的处理过程,进行仿真和实验测试。仿真和实验结果表明,小波变换能有效地减小了噪声影响,使频率测量的精度高,处理实时。小波变换是涡街流量计信号处理的一种新方法。     

低功耗、两线制涡街流量计数字信号处理系统

针对数字信号处理与低功耗之间的矛盾,为了满足一些工业现场对两线制电流传输的要求,研制了一种基于MSP430F1611单片机的低功耗、两线制涡街流量计数字信号处理系统.采用数字频谱分析与模拟带通滤波器组相结合的方式,既最大程度地滤除信号中混杂的噪声,提高测量精度,又保证低功耗工作;采用低功耗运放和数字电位器组成程控放大器,解决涡街传感器输出信号强度变化大的问题;采用独特的电源设计,为仪表两线制工作提供足够的电流.     

基于递推DFT算法的涡街流量计信号处理系统

介绍以LPC2103为处理器的涡街流量计信号处理系统.系统采用递推DFT算法对涡街流量计中传感器的信号进行数字处理,实现对涡街信号频率的准确提取.该系统体积小、成本低、抗干扰能力强,保证工业现场的测量精度和信号处理的实时性.     

压电工涡街流量计噪声处理方法研究

介绍了压电式涡街流量计的工作原理,研究了其检测信号中噪声产生的原因,在分析噪声形成机理的基础基础上,分别从结构和信号处理角度对压电式涡街流量计噪声进行处理,试验结果表明,它们对测量精度的提高均有明显效果。     

基于卡尔曼滤波的涡街流量计信号处理方法研究

为了改善涡街流量计的性能,提出了一种基于卡尔曼滤波的涡街信号处理方法。根据涡街信号的特点,设计了一个线性涡街信号模型。结合模糊搜索和迭代算法,通过分析卡尔曼滤波器算法的原理和关键参数,改进卡尔曼滤波器算法。通过仿真模拟和实际流量实验验证了所提出的方法,并与其他方法进行了比较。实验结果表明,所提出的方法具有自适应滤波、更好的抗干扰能力和更快的滤波速度的优点。     

涡街流量计信号处理的软件方法

采用软件方法计算其输出信号的频率是项新技术。本文用高级语言实现不同的谱分析算法，对仿真信号进行处理，比较其特点，以克服实验中的局限和困难，为实际装置的研制提供科学依据。     

基于小波变换及FFT算法的涡街信号处理

近年来涡街流量计的应用越来越广泛,但在实际使用时管道振动和流场扰动等引起的噪声易对涡街信号造成干扰,导致实际测量精度达不到要求。本文使用小波变换及FFT算法对涡街信号进行处理。该方法对涡街信号提取和去除噪声效果良好。有利于扩大涡街流量计的量程范围,提高测量精度。     

压电式涡街流量计噪声处理方法研究

介绍了压电式涡街流量计的工作原理,研究了其检测信号中噪声产生的原因,在分析噪声形成机理的基础上,分别从结构和信号处理角度对压电式涡街流量计噪声进行处理,试验结果表明,它们对测量精度的提高均有明显效果     

基于小波分析的受扰涡街流量信号处理

正弦信号和噪声信号在多尺度小波变换下其小波谱高频部分具有明显不同表现.本文对含噪声的涡街信号进行多尺度小波分解,去除噪声小波谱,再利用Matlab软件平台编辑重构出有效正弦信号.仿真实验表明,该方法是有效的.     

连通管式位移测量系统的小波信号处理研究

在连通管式位移测量系统中,液体振荡影响系统的位移测量精度。由于位移信号与液位振荡在时域和频域内均相互交叠,采用时域或频域分析方法都不能有效消除液位振荡的影响。为此,建立了连通管式位移测量系统输出信号的模型,结合液位振荡信号的特点,提出了针对确定性干扰信号去噪的小波阈值法。该方法的基本思想是：根据液位振荡的频率范围确定小波分解的尺度,在不同尺度上设定不同的阈值,以小波重构信号与原始信号的相关系数为目标来优化液位振荡频率所在尺度的阈值。通过对实际系统输出信号的小波分析表明,针对低频位移信号改进的小波阈值去噪方法非常适合于连通管式位移测量系统的信号分析,能够有效地消除液位振荡的干扰。     

小波变换在微型光谱仪光谱信号处理中的应用

针对所研制的微型光谱仪的光谱信号与噪声的特点进行了分析,研究了小波变换处理方法对不同半宽高斯谱峰的影响,并对不同的小波基处理结果进行了分析和比较.结果表明:利用Mallat分解算法,采用小波基db6或coif3,对获取的微型光谱仪光谱信号进行8次分解,直接将分解系数中的低频成分a8以及高频成分d1和d2置为零,在重构信号中能较好地去除高频噪声和低频背景.     

基于DSP的低成本涡街流量计信号处理系统

涡街流量计易受噪声影响，现场测量精度得不到保证，节程比受限。本文选用片上资源丰富的TMS320LF2407A DSP芯片作为处理器，研制相应的数字信号处理系统。系统选用数宁滤波加频谱分析的信号处理方法处理传感器信号，提高仪表抑制噪声的能力，扩展量程比；模拟信号调理部分加入限幅滤波电路，解决传感器信号强度变化大、需要调整硬件电路参数的问题。该系统体积小、成本低、功能齐全，并可与不同口径的一次仪表匹配。目前该系统已通过实验标定，并应用于工业现场。     

基于HART协议的温压补偿型涡街流量计的设计

在传统涡街流量计的基础上，设计出符合HART协议的两线制一体化温压补偿型涡街流量计。介绍了传感器工作原理和温压补偿方法，给出系统的设计结构和硬件电路组成。着重阐述了HART协议在涡街流量计中的软硬件实现方法．并通过HART调制解调器实现了仪表与上位机之间的双向数字通讯。     

面向时变的科里奥利质量流量计信号的处理方法研究与实现

在实际应用中科里奥利流量计的输出信号会随时间发生缓慢而微小的变化。针对这种时变信号,本文提出将多抽一滤波器、自适应格型陷波滤波器和负频率修正的滑动DTFT(SDTFT)递推算法组合起来,形成一套完整的科里奥利质量流量计信号处理方法,不仅可以跟踪变化的频率和相位,而且在测量小相位时具有较高的计算精度。整个算法计算量较小,且不会发生数值溢出。研制了基于TMS320F28335DSP的科里奥利质量流量计信号处理系统,实现了整套算法,并进行了测试。仿真和实验结果表明,本文研究的方法和研制的系统是可行的、有效的。     

Applications of digital signal processing methods in TOF calculation of ultrasonic gas flowmeter

Ultrasonic gas flowmeters (UGFM) are extensively used in petroleum, chemical, natural gas and other fields because of their distinctive measurement advantages. As the core technology of the UGFM, digital signal processing technology determines its measurement accuracy and stability. This paper systematically reviews the signal processing methods for measuring the TOF (time of flight) based on the principle of time difference method. According to the stability of the feature information extracted by different digital signal processing methods, the advantages and disadvantages of each method are analyzed. Aiming at the problems of serious energy attenuation, weak echo signal amplitude, and low signal-to-noise ratio (SNR) when ultrasonic signal propagate in the gas, different signal processing methods are evaluated and compared from the aspects of calculation accuracy, response speed, anti-interference ability and sensitivity to parameter changes. Finally, some improvement ideas and directions for further research are proposed according to the analysis results.     

基于能量变化率的气体超声波流量计信号处理方法

针对气体超声流量计信号处理中不易找到稳定的测量特征点的问题,提出了一种基于能量变化率的过零检测信号处理方法,以及最优阈值参数的选取方法。基于能量变化率的过零检测信号处理方法首先求取能量变化率曲线上的关键阈值点,然后回溯到原始波形信号上,找到对应的过零点,并以此作为信号的稳定特征点,进而求得信号的传播时间及气体流量。在以FPGA和DSP为核心的气体超声流量计信号处理系统上实时实现了算法,并进行标定实验,实验结果验证了方法的有效性。     

Digital FIR filter design for bio-signal processing system

Recently,real-time processing systems for bio-signal of the muscles generated by the movement of the user have been developed.Finite impulse response(FIR)filter for bio-signal processing in bio-signal process systems is composed of multiple multiplier and adder of high-area.This makes the chip area increase significantly.To solve this problem,a low-area digital FIR filter is proposed in this paper,which can reduce the chip area.     

数字信号处理技术在科氏质量流量计中的应用

科氏质量流量计是目前应用范围最广、发展速度最快的流量计之一。数字信号处理技术是科氏质量流量计的核心技术,直接决定其测量精度、测量稳定性等性能指标;而流量传感器输出信号的数学模型是信号处理的依据和基础。国内外学者提出了多种信号处理方法,但是,没有根据不同的信号模型和不同的应用场合对各种信号处理方法进行比较和评价。为此,根据不同数字信号处理方法的特征量提取原理,分析了其具有的优缺点。针对科氏质量流量计单相流、批料流与气液两相流测量这3种典型应用场合中存在的关键技术问题,依据随机游动信号模型、突变信号模型和自回归滑动平均(ARMA)信号模型,分别从计算精度、响应速度、收敛性、抗干扰能力和对参数变化的敏感度等方面,对不同信号处理方法进行考核和对比,确定了3种典型应用场合下,解决关键技术问题,性能最佳的数字信号处理方法。