太赫兹双梳光谱中重复频率差影响的研究

太赫兹双梳光谱技术因其高频率分辨率和高灵敏度等优点,近年来成为一种有力的光谱测量技术。为了提高光谱系统的探测性能,本文分析了双梳光谱技术在时域和频域中的采样原理及方法,基于两台飞秒激光器搭建了一套重复频率可调的太赫兹双梳光谱系统。通过改变一台光频梳的重复频率,系统地研究了不同重复频率差对太赫兹双梳光谱系统性能的影响。结果表明有效范围内的重复频率差越小,探测到光谱质量越高。当重复频率差为10 Hz时,太赫兹双梳光谱系统的探测性能最佳。此研究为太赫兹双梳光谱技术选择最合适的重复频率差提供了方法。     

基于贝叶斯频谱估计的频率分辨率研究

研究了贝叶斯频谱估计的基本理论和基本方法,分别对频率扫描法和频差扫描法进行了研究和计算。仿真结果显示,采用加窗方法可有效提高频率扫描法的频率识别精度。在采样信号相同的条件下,频率扫描法的频率采样点数为1000,得到的频率分辨率为1%。差频扫描法的采样点数为100,得到的频率分辨率为0.1%。贝叶斯频谱分析中模型的选取是决定性的因素。     

D触发器实现差频的输出特性分析

在对频率输出的传感器测量中,经常碰到的一个问题是如何高精度测量由测量参数引起的小频率增量问题。许多研究使用D触发器得到待测的可变频率和参考的固定频率的差频。通过理论分析,对D触发器用于差频时的输出特性进行了研究。结果表明：即使两输入信号的频率固定,D触发器差频输出的周期不唯一。如果一个时钟信号周期的误差不影响到测量精度,D触发器可作为两信号的差频器件。实际应用时,参考信号的频率应大于待测信号频率的最大值,并将其接在“CLK”端。     

用与门实现差频测量

石英晶体压力温度传感器被广泛应用在一些要求高精度、高分辨率的场合,其原理为将可变晶体和基准晶体构成的振荡电路的频率输出进行差频得到信号输出.输出信号带有一定的基本频率,要实现高精度测量,应减去基本频率信号再进行频率的测量,带来的问题是求两频率的差.本文从理论上严格证明了用与门实现差频测量的可行性,并定量地给出了这种方法的适用条件;同时用Max274芯片设计了8阶切比雪夫低通滤波电路.实验证明,在一定条件下用与门附加滤波电路实现差频测量是完全可行的.     

脉动流对差压式流量计测量误差影响的研究

基于脉动流场中差压式流量计的计量特性，本文分析了差压式流量计在各种脉动流频率和幅度下的流量测量误差。针对不同脉动频率和脉动幅度的脉动流，在自行设计的实验装置中使用响应时间不同的差压式流量计进行流量测量的研究，获得了流量计响应时间、流体的脉动幅度和频率与流量测量误差间的变化对应关系。研究结果表明，通过减少脉动幅值和缩短流量计的响应时间可有效地减少流量测量误差。     

考虑铁损的感应电机恒压频比控制的效率优化

提出了一种感应电机恒压频比变频调速系统的效率优化方法。在建立考虑铁芯损耗的感应电机数学模型的基础上,分析了电机运行效率与电机转速、转差频率之间的关系,推导出不同运行条件下效率最优的转差频率表达式。将最优转差频率用于恒压频比变频调速系统,有效地提高了电机的运行效率。仿真结果验证了该方法的有效性。     

异步电动机转差频率的矢量控制仿真

通过异步电动机在MT坐标系下的数学模型和异步电动机转差频率矢量控制原理和控制框图,来确立交一直一交电压源型转差矢量控制变频调速系统,利用Matlab对转差频率矢量控制系统进行仿真,从而证明转差矢量控制系统的合理性,为异步电动机的矢量控制提供了一个有益的参考     

基于外差检测原理的绝对测距性能理论研究

基于双光学频率梳外差原理测距将长模糊距离、高精度和高更新率3个关键测距特性完美结合,使测量性能能够满足航空航天、科学研究和工业生产等众多领域的需求。然而所使用的双光学频率梳的脉冲时域宽度、重复频率及相对差值、脉冲的固有时间抖动等特性都将会影响测距的性能。对基于双光学频率梳外差原理测距进行了全面的理论分析,并数值模拟了数据脉冲宽度、双光学频率梳重复频率差、啁啾参量、定时噪声、脉冲类型等各因素对测距性能的影响。模拟结果在数值上验证了奈奎斯特采样定律对测距精度的显著影响,表明实验中数据脉冲宽度和重频差的选择应严格满足奈奎斯特采样定律;当飞秒脉冲序列存在一定的时间抖动时,重频差越小,测距性能越差;而脉冲的啁啾特性可转化为脉冲宽度的影响,随着啁啾的增大脉冲宽度被压窄,奈奎斯特采样频率对应的重频差临界值也会变小。通过上述数值分析,为研究人员在特定实验条件下优化测距性能提供了重要指导。     

一种基于XC164CM的交流异步电机控制方法

介绍XC164CM在异步电动机转差频率控制系统中的应用,该系统充分利用了XC164CM强大的运算能力及其所特有的适宜电机控制的CAPCOM6单元,采用双闭环控制算法,更好地实现了交流转差频率调速系统所需的快速性和实时性。     

齿轮故障的混沌诊断识别方法

研究了Ｈｏｌｍ ｅｓ型Ｄｕｆｆｉｎｇ 振子的混沌及间歇混沌运动,发现参考信号与摄动信号间的微小角频率差是振子产生间歇混沌的原因。得出振子相变对与参考信号具有微小角频率差的小信号敏感,而对随机噪声和与参考信号角频率差较大的周期干扰信号具有免疫力的结论。通过辨别振子对的间歇混沌运动可对齿轮偏心及单齿缺陷故障进行诊断与识别。     

微机械振动环陀螺

为了减小振动环驱动模态和检测模态的频率差从而提高陀螺性能,提出了一种采用电磁驱动、电磁检测的全对称振动环陀螺结构。采用MEMS体硅工艺完成该微机械振动环陀螺的加工,其结构在保持镜像对称的同时,还保持了中心对称,因此整个结构高度对称,有利于减小模态频率差。为有效跟踪陀螺驱动模态的谐振频率并稳定驱动模态的幅值,设计了闭环驱动控制电路。该电路由低噪声前置放大器、相位调整环节以及自动增益放大器(VGA)组成。测试结果表明,该陀螺两个模态频率差为0.27 Hz,实现了频率较好的匹配。在±200 °/s,测得陀螺灵敏度为8.9 mV/(°/s),分辨力为0.05 °/s,非线性度为0.23%。     

变频式差胀涡流传感器的研制

为了配合汽轮发电机组状态监测系统中的差胀测试要求,研制了变频式差胀涡流传感器.介绍了变频式涡流传感器的工作原理,根据测出的位移与频率的关系数据,提出了一种线性化数学模型.设计了传感器测量电路,探讨了消除材料敏感性的方法,并对变频式差胀涡流传感器进行了标定和相关性能测试.该传感器的优点是可以提供频率和电压两种信号输出,频率输出可以有效提高信号传输的抗干扰能力,便于数据采集和处理,而电压输出则可以直接得到位移量.现场实验结果表明,变频式差胀涡流传感器分辨率和精度高,抗干扰能力强,性能稳定可靠.     

基于高阶多振型频率的磁瓦缺陷音频检测方法

传统音频检测技术存在特征量单调、被测工件需为规则形状、缺陷类别分辨能力不强等局限性,针对磁瓦检测过程中的需求,本文在建立无约束自由振动物体任意阶数模态向量的数学模型基础上,给出了工件各类裂纹缺陷与高阶振型频率间的特性关系,提出一种运用高阶多振型频率及相邻振型频率差为特征量识别磁瓦中常见的贯穿弧顶轴向短裂纹、贯穿弧底切向短裂纹、内弧面切向裂纹及内、外弧面轴向裂纹等四类缺陷的新方法。运用有限元数值仿真法和3种型号磁瓦的音频实验方法验证其可行性和有效性,结果表明:基于高阶振型频率及相邻振型频率差组合的音频检测方法,能有效检测并分辨磁瓦多种缺陷类型。     

基于 PPP 和共视技术的改进 PPP 时间频率传递方法

PPP 时间频率传递技术是高精度 GNSS 时间频率传递技术之一,且具有精度高、范围广、低成本等特点,而共视时间频 率传递的站间差分能够消除卫星钟差和削弱电离层、对流层等路径误差,本研究结合两种方法的优点实现了一种改进 PPP 时 间传递方法。 实验选取了 5 个连接 UTC(k)和 1 个外接高精度氢原子钟的 IGS 测站,建立了零基线、短基线和长基线链路评估 该方法的时频传递性能,实验结果表明,以 IGS 最终钟差产品为时间参考,改进 PPP 时间传递精度相比 PPP 提高了 2. 55% ~ 17. 78% 。 零基线链路频率稳定度达到 2. 0×10 -17 / 600 000 s,且不切换共视星时,其短期频率稳定度优于 PPP,长期频率稳定度 与 PPP 相当;非零基线链路中各链路的改进 PPP 在时间间隔 10 000 s 以后的频率稳定度相对于 IGS 最终产品和 BIPM PPP 有 10% 左右的提升。     

瞬时日差信号标准装置的研制

介绍了一种准确度和分辨力优于1 ms的高准确度、高分辨力瞬时日差信号标准装置.该装置在研制过程中巧妙地运用了倍频、分频技术,在1 Hz～5 MHz范围内突破了现有技术信号源1 Hz频点分辨力仪为1μHz的技术瓶颈,使装置发生的瞬时日差信号的频率准确度和分辨力可以达到1E-11.同时还研制了4种独立的信号换能器,将信号源的频率信号转换成各种不同能最形式的信号,如声音能量信号、磁场能量信号、电场能量信号和电流能量信号等,适用于检定/校准各类电子式和机械式多功能瞬时日差测量仪表.     

流致振动差压式测振装置的研究

为解决管束流致振动试验中,现有接触式振动测量方法的应用局限性,提出一种基于测量受激对象换热管两侧压差脉动频率原理的测振装置,即差压式测振装置。差压式测振装置解决了传统接触式传感器对换热管外部流场的干扰问题以及安装空间受限的问题。为了验证差压式测振装置的有效性,分别进行了单管和换热管束两类流致振动测试试验。试验结果表明,差压式测振装置能在复杂的流动环境中准确捕捉到换热管受到的各类激振形式的频率,而且单管流致振动试验结果表明差压式测振装置所测得的周期性涡激振动频率与理论值偏差在5%以内。因此,差压式测振装置的研制与应用对于流致振动试验的测试以及换热管振动的长期监测均有很重要的意义。     

光弹调制差频偏振测量及误差分析

针对现有光弹调制测量偏振方法无法用普通阵列探测器有效采集锁相频率,难以测量复色光的偏振特性等缺点,提出了一种三光弹调制器互差频调制的新型偏振测量方法.操作时,3个光弹调制器分别工作在频率w1,w2和w3上,三频率大小略有差异,从而可以对光进行差频调制并产生载有被测光偏振信息的低频调制分量(0,w1-w2,2w1-2w3);然后,通过锁相放大即可以一次测量获得斯托克斯矢量S中的S0,S1和S2.介绍了三光弹调制差频偏振测量的基本原理,通过相应的数值仿真和实验验证了其可行性,并对差频大小、相位延迟幅度等因素对测量结果的误差进行了初步分析.分析表明,该方法不仅保留了原光弹调制偏振测量方法测量精度高等优点,而且调制光电流频率下降了2～3个数量级(10～500 Hz),普通阵列探测器即可实现探测,在高精度偏振成像技术方面具有潜在的应用价值.     

高频相位式激光测距频率源分析与改进

为优化相位式激光测距的频率源设计,提高测距准确度,通过建立频率源的相位噪声和频差在电路中的传递模型,分析二者对测量误差的影响程度,得出频差是影响测距误差的主要因素,提出通过混频器改进锁相环频率源的方法.该方法采用混频器替代传统锁相环反馈同路的分频器,缩短锁相环的锁定时间,从而提高相位式激光测量的准确度.实验结果表明,在测量频率达每秒百万次时,改进后频率源引起的误差降低了39％,该方法能有效提高相位式激光测量性能.     

输入信号的占空比对异或门混频器差频输出的影响

在基于频率输出的传感器测量电路设计中,经常碰到的一个问题是如何高精度测量由测量参数引起的小频率增量。将测量信号和参考信号经过混频器混频,通过低通滤波获得两信号差频输出的方法可解决这个问题。与其他数字混频器相比,异或门混频器在处理两准数字信号差频时有无可比拟的优势。通过理论分析、仿真和实际电路实验,考察了输入信号占空比的变化对异或门混频器差频输出性能的影响。结果表明：两输入信号为占空比50％的方波时,并或门混频器的差频输出性能最佳,滤波电路相对简单;随占空比的变化,异或门混频器的差频输出性能逐渐变差,需要辅以比较复杂的滤波电路。     

电流跟踪型异步电机转差频率控制变频调速系统

本文在阐述了异步机转差频率控制变频调速的原理之后,较详细地描述了一种新型的异步电机转差频率控制调速系统,它具有电流跟踪型闭环PWM控制方式,其它的控制电路也颇具特色。本文还详细地分析了电压型变频器四象限运行工作原理。本文在阐述若干具体问题后,得出了实验结果。