探测频率对多频声学测沙技术测量误差的影响

为了探究多频声学测沙技术在高泥沙浓度水流中应用的可行性以及探测频率对测量误差的影响,以黄河典型泥沙浓度和粒径剖面数据为基础,应用能量比反演算法,建立反演仿真模型,开展误差分析以及测量误差关于测量频率的敏感性分析.结果显示,声学测沙技术在使用某些与粒径相关的频率测量时,可以明显减少测量误差,具有应用可行性.基于此低误差测量结果,提出优选频率的概念,分析得出,相对浓度而言,优选频率与泥沙粒径的相关性更高.根据是否考虑粒子散射衰减,分别计算出高、低泥沙浓度水流中优选频率与粒径的关系曲线.两组曲线变化趋势一致,但由于粒子散射衰减,高泥沙浓度水流中优选频率整体取值较小.     

LCR自动测量系统设计

为了实现自动测量电子产品中的一些重要参数,基于单片机设计一种LCR自动测量系统。在该LCR自动测量系统中输入控制采用键盘输入控制电路、输出控制采用LCD1602液晶显示。不仅能够自动测量参数电感L、电容C和电阻R,还能把参数电感、电容和电阻快速转换为频率,其中,参数电阻和电容采用多谐振荡电路使其转化为参数频率,而电感参数则是根据考毕兹振荡电路转化为频率,再利用单片机的程序处理使其转换为频率计算,从而间接地实现电感参数的测量。采用单片机处理参数频率的数字量,不仅电感电容和电阻的测量精度高,同时能够实现自动测量,并且通过单片机和外围电路的搭配使得构成的LCR自动测量系统的可靠性更高,电路更简单且系统的可移植性更强。     

电容层析成像系统微小电容测量电路的设计

微小电容检测是电容层析成像技术的关键和难点，依据油水两相流电容层析成像系统的具体要求，研究了一种微小电容交流测量电路，电容测量电路的静态测量误差＜0.2%，漂移为每小时0.05%，实验结果表明：该系统的设计满足使用要求。     

高灵敏度差分电容检测电路的研究

基于微机械工艺制作的加速度计 ,许多都是采用差动结构电容的变化来反映被测量的方向和大小。针对该需求研制了检测微小电容变化的电路。它检测电容变化的频率范围为 DC～ 30 k Hz,对寄生电阻、电容本质不敏感 ,既可以检测单边电容变化 ,也可以检测差动电容变化 ,而且很容易由分离电路元件实现。该电路输出噪声极低 ,标称电容为 10p F时 ,电容检测分辨率可达 3a F/ Hz,和量程为 1g的电容加速度计连接 ,输出灵敏度为 4 .5 V/ g,加速度检测分辨率可达 7× 10 - 6 g/ Hz     

基于固定采样频率的相量精确测量算法

离散傅里叶(DFT)算法是电网实时运行系统中进行相量测量的基本算法.由于相量测量装置(PMU)对相量测量同步性的要求,其采样频率应保持为常数,当系统频率变化时,相量的计算会出现误差.笔者分析了采样频率固定而系统频率发生偏移时的相量测量误差的变化规律,指出相角的测量误差与数据窗中相量参考点的选择有关,并提出一种利用系统频率对相量进行校正的新方法.仿真实验的结果表明,该方法可以使相量的测量误差大大降低.     

在300—600MHz频率下测量固体材料的复介电系数

描述一个频率在300～600MHz、以被测样品为集中电容负载的同轴谐振腔。除负载间隙电容精密可调外,还具有一个以频率刻度的精密微调圆柱电容器。 介电系数由推动间隙电容的精密测微器在有、无样品时的读数变化来计算:损耗角正切是用变电容失谐法来获得。由于采用不接触电极的测量方法,能在一系列不同频率下对同一块样品进行测量。此外,也可用于薄膜材枓和大损耗材料的测量。 介电系数的测量误差为±1％,损耗角正切的测量误差为±(5％+0.15×10~(-4))。     

原油混合液含水率的在线测量及精度分析

为了实现原油含水率的在线测量和原油产量估计,文中采用电容在线测量法,将原油置于电容两极之间,构建了电容信号的检测模型,提出了面向高含水油井的原油含水率电容在线测量系统.通过电容电压转化电路设计,实现了原油电容信号向电压信号的转换.结果表明:原油含水率电容在线检测系统测量范围为1%~100%,原油含水率与电容、介电常数及电压之间呈线性关系;测量精度优于传统电脱法和蒸馏法,消除了不连续取样导致的测量误差.     

用于电容层析成像系统的电容测量电路

电容层析成像(ECT)技术是目前最具发展前景的多相流参数检测方法,可进行多相流相浓度、流型、流量等参数的在线测量.介绍了12电极ECT成像系统的测量原理及设计方法.研制了一种交流激励的微电容测量电路,该电路具有较强的抗杂散电容性能,结构简单、容易实现等优点,较好地解决了电子开关的电荷注入效应对测量分辨率的影响问题.实验表明:电容测量的分辨率可达5.5×104pE.     

基于Hilbert移相器和准同步算法的无功功率测量

为了准确测量电网中谐波(非正弦电路)的无功功率,文中介绍了由2对IIR型Hilbert移相器和准同步算法相结合的方法来提高测量的精度。其中,Hilbert移相器解决了传统无功算法无法测量电网谐波无功功率的问题;采用准同步算法可以保证电网频率波动下的测量精度。最后实验结果证明,此算法容易在FPGA芯片中具体实现,测量误差小于0.05%,适合用于对电网的无功功率测量。     

精确频率输出的超低时延DDS电路设计

使用CMOS工艺设计高性能、低成本的直接数字频率合成器DDS是一项十分具有挑战性的任务.本文提出了一种模数可编程的超低时延DDS电路设计.通过增加一个辅助相位累加器,可以根据输出频率的需要来设置辅助相位累加器的输入和模数配置来产生小数复合频率控制字,从而可以进行各种频率的精确输出,完全消除了输出频率误差.还针对CORDIC算法进行了优化改进,提出了一种仅需要小容量的查找表和简单角度校正的CORDIC实现方法,免除了迭代运算过程,设计了一种超低时延的相位幅度转换电路.在电路资源消耗没有增加的前提下,设计电路不仅实现了精确频率输出,还大大降低了电路的输出时延.验证结果表明:本DDS设计电路输出频率不存在频率误差,并且只需要两个时钟周期就能得到高精度的正余弦波输出.本设计通过对相位累加器和相位幅度转换电路的改进,消除了输出频率误差和降低了输出时延,具有输出频率精确、输出时延小、成本低等优点,更加适合输出频率精度要求高、实时性强的信号处理应用场合.     

递推部分最小二乘方法及其应用

该文提出了一种递推的部分最小二乘算法.该算法利用遗忘因子法对旧参数矩阵进行加权,再和新数据矩阵组合,构成输入输出的数据矩阵,然后利用PLS核算法得到模型.结合实际工业过程的要求,给出了该算法的步骤,并运用该算法建立了煤气化炉合成气组分浓度的软测量模型.结果表明,递推的部分最小二乘算法可以有效的更新模型,使模型适应过程的...     

基于CORDIC改进算法的DDS实现方法

为克服传统CORDIC算法象限判断占用有效位数的缺点和只能在0,2内旋转的问题,提出了一种基于CORDIC改进算法的直接数字频率合成实现方法,可直接通过旋转实现0,2内的函数值.仿真结果表明：在相同的相位寄存器条件下,CORDIC改进算法输出信号频率分辨率是CORDIC算法的4倍,旁瓣抑制提高4.905dB.该算法可应用于高精度、高分辨率的设备.     

改进极限学习机的真空绝热板导热系数测量方法

针对目前真空绝热板导热系数测量时间较长、成本昂贵等问题,提出一种埋入热流计快速测量真空绝热板（VIP）导热系数的方法. 首先应用ANSYS仿真证明了测量原理的可行性,建立了VIP导热系数测量系统,以获取内部压力不同VIP的输出信号频率变化值. 然后,通过埋入真空绝热板内传感器因温度变化引起的输出信号频率变化与导热系数之间的关系,对真空绝热板的质量和寿命作出评价. 最后,利用基于岭回归方法改进了极限学习机的模型（RRELM）,提高了极限学习机（ELM）的泛化能力. 实验结果表明:埋入热流计法可以实现VIP导热系数的快速测量,且与传统极限学习机相比,提出的RRELM模型通过修正导热系数与输出信号频率变化之间的关系,具有更高的测量精度.     

新型湿度测量仪在气-水系统中的应用

为解决流动湿蒸汽湿度测量难度大、准确度差等问题,根据蒸汽与水的介电常数差异较大的特点,研制了一种新型的电容式蒸汽湿度测量仪,来实现蒸汽湿度的在线测量.提出了向空气流中喷入雾化水来模拟饱和湿蒸汽的方法,并在空气-水系统中对新型湿度测量仪进行了标定实验.实验结果表明,随着空气绝对湿度的增大,输出频率逐渐减小,湿度与输出频率呈非线性关系.该测量仪能承受高温、高压,且具有一定的精度,经严格标定后,可应用到核电站及核动力舰船上,进行蒸汽湿度的在线测量.     

基于宽带欠采样阵列的频率估计算法研究

鉴于宽带欠采样阵列的常规FFT频率估计算法只适用于输入信噪比较高且精度要求不高的单信号频率估计,给出了多组采样频率联合解模糊的方法,在无需增加复杂配对算法的情况下,实现了多信号频率的无模糊估计．针对常规FFT法估计精度不高的问题,提出了一种分级高分辨频率估计方法（CMUSIC算法）．该算法估计精度可达到10kHz级,相对于常FFT法的MHz级提高了至少一个数量级．最后,仿真结果验证了本文所提方法的有效性．     

基于卡尔曼滤波算法的改进测频算法

分析了经典卡尔曼以及其相关的改进算法的跟踪特性,提出了一种利用拉格朗日线性插值的电压过零点法测得电网频率,再经过改进卡尔曼滤波得到高精度频率的测频算法,具有实时、快速跟踪的特点,且频率测量精确度高.最后通过Matlab软件进行实例仿真,验证了该改进算法的可行性.     

Fuzzy控制在烧碱浓度检测中的应用

本文在烧碱蒸发温差出料的基础上．提出了烧碱浓度Ｆｕｚｚｙ检测的算法．实际运行结果显示出时浓度测量具有较高的精度，从而实现了烧碱蒸发自动出料．     

基于改进CORDIC算法的光电编码器正交性误差测量

通过对小型光电编码器输出的光电信号精度误差来源进行研究,得出了正交性偏差是其主要误差来源的结论。针对光电编码器输出信号正交性误差的测量,引入了一种改进的坐标旋转数字计算机算法。该算法是在传统坐标旋转数字计算算法的基础上,通过改进其迭代结构得到的,能够很好地实现对光电编码器输出信号的正交性误差进行动态实时测量。MATLAB软件仿真结果显示,与其他方法相比,利用该方法测量的正交性误差范围明显更小、检测精度更高且运算速率更快。     

生物反应器K_(La)值测定的模拟稳态法研究

研究了一种新的KLa值模拟稳态测法 ,该法基于反应器内硫酸钠溶液氧化速度与反应器传氧速度的动态平衡 ,模拟反应器生物培养过程 ,利用稳态条件下的数据计算KLa值 .本法特别适宜于生物反应器KLa值的测定及气液传质特性的研究 ,其最大优点在于简便、快速、准确 .     

改进型双频相关的整周模糊度单历元解算算法

双频相关法根据双频载波相位测量值之间的相关特性,通过构造模糊度误差带实现了对整周模糊度的快速解算．但由于该算法需要提前设定伪距测量精度,易导致模糊度真值漏搜或者误差带筛选效率下降．基于此,提出了一种改进算法：首先利用基线长度与观测向量信息构造双差几何相关模型,从而定量解算整周模糊度搜索范围;随后分析了模糊度搜索空间稀疏性与载波相位波长、误差带带长、误差带带宽之间的相互关系;最后采用宽巷整周模糊度作为误差带坐标系的横轴,以进一步增强搜索空间稀疏性．多次试验结果表明,在单历元情形下,改进算法的单维模糊度平均筛选效率提高85.71%,平均解算耗时缩短至原先的0.46%,成功率由95.28%提高至99.78%,有效地提高了模糊度解算的快速性与可靠性．