高精度、大量程、连续实时测频微机系统

一、引言在工业过程控制及仪器、仪表领域中,频率测量是一种常见的电量测量。许多非电量诸如转速、车速、风速、流量等均可利用适当的传感器和前置电路转换为脉冲来检测。在此类检测中,首先要测试出被测脉冲的个数N及其对应的时间S,然后再进行运算便可得到测量的结果。对固定的或频带较窄的被测脉冲频率进行非连续测量已有多种测量方法。譬如,频率法、周期法、频率/周期法。本文介绍的是:在Z-80微机的总线上再接两片(用五个通道口)CTC芯片,采用软硬结合的方式,实现对宽频带、连续变化的频率进行高精度、实时跟踪测量的方法。该方法充分利用     

用TP801单板机实现转速的实时测量——一种新颍的轉速測量方法

前言在许多旋转机械的测试之中,转速是一个必不可少的测量量。在航空发动机的测试中,转速的测量显得尤为重要,它是发动机运行中的重要特征参数,也是振动测量、扭矩测量等测量量的参考基准,同时它还与发动机的气动性能乃至于使用寿命密切相关。通常,航空发动机的转速传感器输出信号频率十分低,最高转速时约为几十赫至一百赫的范围。达样,迫使测试者采取机械倍频或电路倍频的方式进行     

8通道静态应变信号调理模块研究

在航空发动机的测试中,需要测量发动机的各种性能参数,如温度、压力、转速、流量、振动等,其中压力的测试是可以通过测量发动机叶片产生的应变来完成,通常应变测试系统包括应变片、信号调理器、数据采集模块和软件处理几部分;北京长城测控公司结合近几年开发航空发动机测试系统的经验,基于VXI总线测试技术开发了信号调理模块与数据采集模块高度集成的航空发动机测试系统,同时针对测试中存在的多种物理量开发了多种信号调理模块;文章主要针对静态应变信号调理模块的使用方法及在数据采集系统中的应用进行了介绍,并对关键电路的设计方法进行了详细说明。     

高精度非接触测量转速新方法研究

本文研究一种高精度非接触测量转速的新方法,用激光CCD位移传感器采集数据,用小波多频分析方法对信号的低频信号和高频噪声进行分离,依据奈奎斯特采样定理将分离后的低频信号进行频率提取,得到要测量的转速.实验证明该测量方法有很好的实用价值.     

耐高温转速传感器设计

航空发动机的转动频率对其工作效率、安全性和可靠性等都具有重要影响,过快和过慢的数值都会影响发动机的运行状态,我国发动机测试技术起步比较晚,因此对发动机参数的测量显得尤为重要,设计了一种基于电涡流原理的高温转速传感器,符合高温状态下对发动机转速的测量,可有效地监测发动机运行效率。     

高精度发动机转速信号的测量与模拟技术研究

飞机发动机工作性能如何主要反映于发动机高、低压转子转速、燃油流量和排气温度、滑油压力等技术参数。介绍了如何实现高分辨率、高精度的发动机转速N1、N2信号测量、模拟技术工作原理以及主要性能指标、硬件设计、软件方案等。     

DI模块测量脉冲信号的理论研究及其应用实例

在某些只有低频脉冲信号的场合,能否使用普通数字量输入模块来替代昂贵的专用计数器模块进行频率测量,通过分析数字量输入模块和PLC系统的工作原理,对普通DI模块测量脉冲信号的各种制约条件进行了理论研究,并计算出可测量脉冲信号的最大范围。在此基础上,以液体流量计为例,介绍了用普通DI模块实现流量累计计量的步骤和方法。实际效果表明,DI模块能较好地实现测量低频脉冲信号的目的。     

无人机发动机参数测量系统的研制

为了精确测量无人机发动机参数,以保证无人机起飞和飞行的安全,研制了该系统。该系统以80C196单片机为核心,利用传感器、光电隔离及串行通信等技术,实现了对发动机所有试车参数的测量。试验结果表明:该系统的可靠性和测试准确度完全达到了设计要求。     

基于电磁感应原理的频率式转速传感器设计

基于电磁感应原理的频率式转速传感器在测量汽车和飞机发动机转速方面被广泛应用.利用频率式转速传感器的工作原理,设计了一种转速传感器.用标准转速装置作为转速源,并将音轮固定在转速源转轴上,给出标准转速,用数字多用表可读出转速传感器产生的电压频率信号,从而计算出转速源的转速值.该转速传感器可测量转速范围在0～15,000 r/min的转速,测试过程需要配置音轮工作.通过测量输出的频率-电压信号,利用公式计算出转速源的实时转速.     

基于数字信号处理器的航空发动机参数采集系统设计

介绍了数字信号处理器(DSP)在航空发动机参数采集系统中的具体应用.采用TMS320C31浮点数字信号处理器为核心设计了航空发动机参数采集系统,该系统对航空发动机的排气温度、滑油温度、滑油压力、液压压力、燃油压力等模拟量和发动机燃油瞬时流量、燃气涡轮转速、旋翼转速、自由涡轮转速等频率量以及放气阀门开关、轮载开关等输入开关量进行采集和处理,并输出相应的告警信号给飞机的告警系统,同时将采集到的各种信号通过RS-422A串行通信链路传送给发动机参数显示系统和备份设备.     

基于数据挖掘的发动机频率测试系统设计

为了提升发动机频率测试系统的检测率准确率,降低其虚警率,基于数据挖掘设计一种新的发动机频率测试系统,系统整体架构分为数据采集板、图形界面、数据处理软件三部分,利用CAN总线连接上位机和下位机,通过传感器、供电电源、采集模块、存储器组成数据采集板;由16通道高速数据采集模块、FPGA、LabIVIEWFPGA开发平台组成图形界面,实现系统硬件设计;分别设计了传感器信号调理电路、A/D转换电路、C8051F040单片机及其CAN通讯电路,通过数据挖掘对发动机频率测试系统频率数据进行聚类,实现测试显示以及测试结果的保存;通过CAN通信程序、HT程序、主机程序组成将测试数据传输至图形显示界面,完成基于数据挖掘的发动机频率测试系统设计;实验结果表明,基于数据挖掘的发动机频率测试系统的数据检测率平均值为89.21%,虚警率平均值为10.24%,有效提高了发动机频率测试的检测率,降低系统虚警率,减小发动机频率测量误报。     

一种基于PLC开关量输入单元的转速信号测量方法

本文提供了一种基于PLC开关量输入单元的转速信号测量方法,该方法的特点在于测量成本低、可靠性高、测量精度和刷新时间稳定。文中举出了用PLC开关量输入单元测量频率的成本优势,并讨论了常见的频率测量算法存在的问题,然后引入了一种变时间窗多周期频率测量算法,从而克服了常见的频率测量算法测量精度和刷新时间不稳定的缺点。针对转速信号测量的硬件,分析了PLC自身特点对频率测量的影响,以及如何解决。最后给出了算法的程序流程。     

多功能发动机转速模拟器设计

主要介绍多功能发动机转速模拟器的结构原理、硬件电路设计及软件设计。硬件设计主要以AT89C2051单片机为核心部件,通过频率信号产生电路、频率信号调理电路、看门狗复位电路、电流产生电路、电流测量电路、齿数设定电路、MAX7219显示驱动电路和LED显示电路来实现。该多功能发动机转速模拟器不仅能够提供所需的方波信号,且频率调节精度高,能实现电流的输出,还可以检测外部信号的频率及发动机的转速。     

JCZ型转矩转速传感器输出信号的处理方法

为了测量转矩和转速,将转矩、转速信号通过JCZ型转矩转速传感器转换成两路正弦信号的电信号的进行测量;介绍了相位差检测电路,对相位差检测电路中各结点的信号波形和检测电路输出波形进行了分析,提出了基于P89LPC932单片机的等精度测量的信号处理方法;该方法有效地消除转速对转矩检测的影响,提高了测量精度;此方法已应用于某变速箱加载测试系统中,并且取得预期效果;实际应用表明,该方法的测量结果准确、稳定、可靠。     

一种多通道频率测量卡的设计与实现

基于频率测量方法与ARM Cortex-M3单片机定时器外设的特点,设计并实现了一种基于该单片机的频率测量卡。该测量卡利用单片机丰富的定时器资源,通过配置定时器的不同工作模式,实现了测量脉冲信号的频率、周期、脉宽及计数等功能。测量卡具有结构简单、易于实现、成本低、通道多、测量精度高和测量范围宽等优点。试验测试证明该测量卡能够满足工业现场测量频率信号的应用。     

基于430单片机的简易频率计设计

为精确测量信号的频率、周期等电参数,设计了一种以MSP430F149单片机为控制核心,外接1602显示屏的简易频率计,可以用于测量信号的频率、周期以及方波的占空比和脉宽时间。该频率计利用单片机的定时器A捕捉相邻上升、下降沿。通过处理对应时刻的TAR值,计算得出频率、周期等电参量,并在1602上显示。经过测试,该系统简洁方便、功能多样,频率测量误差低于0.1%,达到设计的指标,信号频率的测量范围为1 Hz¹ MHz,可用于测量小信号,能够满足实际要求,可投入实际测量中使用。     

一种热敏电阻红外探测器低频噪声测试系统

红外探测器是卫星姿态测量系统的关键元件,其质量决定整个卫星姿态测量精度;针对负温度系数热敏电阻型红外探测器,在详细讨论其低频噪声种类、产生机理及理论模型的基础上,研究了其低频噪声的测试方法,基于虚拟仪器技术,建立了探测器低频噪声测试系统;对比测试结果表明,该测试系统精度在5％以内(以Aglient动态信号分析仪测试结果为基准);采用该系统对航天型号用探测器多次老化前后的测试结果表明:低频噪声参数的变化与电阻值的变化具有相同的趋势,但前者明显高于后者(40次热循环后电阻变化2％、1/f噪声幅值B变化27.8％、转折频率fc变化50.3％);研究结果将为热敏电阻红外探测器低频噪声筛选参量的确定提供实验平台及理论依据.     

基于CPLD的相对转速测量仪研制

介绍了一种新的基于CPLD的相对转速测量仪的原理和设计。以ispMACH4512芯片为核心,采用等精度频率测量法,设计了可设精度的十进制除法器。试验测试结果达到了设计精度,满足了发动机转速的测量要求。仪器的研制对发动机转速的监控和故障诊断具有非常重要的现实意义。     

全相位FFT在导弹自动驾驶仪测试中的应用

自动驾驶仪是导弹的姿态控制系统,其性能好坏决定了导弹飞行的稳定性。为了精确测量其性能,对导弹自动驾驶仪测试原理和方法进行了研究,进行了正弦信号测量方法的分析,提出了基于全相位FFT数据处理方法,并结合时移相位差校正方法实现正弦形式信号的频率、幅度和相位等参数的精确测量。利用LabVIEW图形化编程软件设计了算法软件,通过仿真试验考察了该算法在无噪、低噪和大噪环境下信号测量精度,结果表明全相位FFT方法在信号频谱测量方面具有精度高、抗噪能力强等优点,满足自动驾驶仪的测试需求。     

车辆智能发动机转速测量系统设计与实现

在对车辆发动机转速的测量过程中,存在着测量时间与测量精度的矛盾.文中提出了一种动态调整测量次数的频率测量法,合理地解决了这个矛盾,使得测量系统能在满足实时性的要求的同时,尽可能获得高精度的发动机转速测量.该方法合理地利用常用单片机系统的两个定时/计数器作为测量时标信号及发动机转数计数,使得系统的硬件电路简单、可靠.同时还提供了对该设计的实现方法.