高精度温度测量仪的研究

本文介绍我们联合研制成功的为某种设备所应用的,利用热敏电阻作温度传感器进行测温,在理论分析的基础上,提出了实现电路,完成了高精度进行温度测控的一种新原理,给出了消除环境温度变化影响测量精度及线性化的新方法、实现电路及实验和应用结果。     

一种高精度多路脉冲计数补偿方法

为提高低频脉冲计数精度与检定效率,提出一种无需专用硬件的高精度多路脉冲计数补偿方法。该方法在多周期测周预估脉冲频率的基础上,利用可变截止频率4阶Butterworth低通滤波器提取脉冲信号的基波信号,去除随机干扰脉冲;然后应用递推最小二乘法在线估计出信号频率,动态调整滤波器的截止频率;最后再应用总体最小二乘法及频率估计值求解信号计数起止时刻相位,得到计数补偿公式。仿真实验结果表明:对于输入角频率在60~6 000 rad/s范围内的5路脉冲信号,经过计数补偿,计数精度可达到0.0011LSB,接近时间数字转换芯片。算法可在实现多路并行检定的同时减小量化误差,提高检定效率。     

通用型高精度电力监控和故障录波系统

设计开发了一套基于STM32F103微处理器的通用型高精度电力监控和故障录波系统。系统硬件主要包括数据采集单元、CAN/USB协议转换单元和监控PC等部分,软件包括数据采集单元、转换单元的固件程序和上位机应用程序。该系统可实时测量并显示多点三相电压、电流、功率、功率因数、谐波等基本电参数;发生故障时,还可记录故障暂态波形,并可在上位机还原。另外,采用最小二乘法对模拟采样通道进行补偿,提高了数据采集精度。试验表明,该系统能满足大型电气试验的电力监控和故障录波需求。     

电力线路工频参数测量装置中通道测量误差的多重校准方法

分析了电力线路工频参数测量装置中相差测量对阻抗测量精度的影响,在此基础上提出将基于最小二乘原理的分段线性数据拟合方法应用到装置通道的校准中,实现包括通道幅值、相差及幅值一相差关系的多重校准的新方法。该方法通过分段线性拟合建立测量值和实际值的关系函数实现测量数据的校准,原理简单、校准效果好,对电力现场的多种参数测量有一定参考价值。     

VME数据采集模块设计与校准方法研究

数据采集模块是自动化测试系统的重要组成部分,其采集数据是否准确直接影响到整个测试系统的性能.主要介绍了基于VME总线的数据采集模块的设计和采用FPGA实现数据采集控制与校准.为了提高数据采集模块的转换精度和校准速度,用最小二乘线性拟合的方法设计模块的校准参数并且在FPGA内部实现校准模型.实验表明该校准方法能快速有效地...     

管道电位采集仪自动校准系统的研制

随着西气东输项目的开展,为确保输气管道处于良好的工作状态,避免腐蚀泄露导致安全事故的发生,管道电位采集仪的研究越发的重要,其校准对管道电位采集仪的应用也有着很重大的影响.文中设计一种基于LabVIEW虚拟仪器技术的管道电位采集仪自动校准系统,使用计算机通过USB接口和RS 232串口控制标准信号源、数字万用表和管道电位...     

温度继电器温度特性自动检测系统的研究

研究设计了基于空气测定法原理,简单实用、高精度的温度继电器温度特性自动检测系统。该检测系统,是用电阻加热炉模拟温度继电器周围的环境温度,通过控制加热炉内温度的变化,从而测得温度继电器的动作温度。系统按设定的控温曲线对温场温度进行控制,并采用模糊算法,采取最小二乘法误差校准,将电阻加热炉炉丝按功率进行分组,并在试验腔的检测段放置孔板,使测试区域的温度均匀,有效提高了系统检测精度。经测试该系统测试精度满足要求,具有良好的使用效果。     

微型零件中圆孔的高精度定位方法

根据微型零件中圆孔的成像特点,为了实现其高精度定位,提出了基于双三次样条插值的圆孔定位方法.首先使用Canny算子得到被测圆孔图像的单像素边缘,然后在此基础上利用双三次样条函数在边缘法线方向上对图像进行插值,对插值的结果进行差分,从而得到边缘的亚像素位置,再通过椭圆最小二乘拟合计算出亚像素精度的圆心坐标,精度优于0.025个像素.实验结果证明,此方法可以有效的提高圆孔的定位精度.     

基于DS18B20的远距离分布式温度数据采集系统,

温度是工业生产中重要的物理参数之一,对其进行测量与控制是一项非常传统的工艺技术。采用数字温度传感器DS18B20和AT89C2051单片机进行温度数据的采集和存储,通过RS485总线传输。上位计算机对所测得的每个误差补偿量,依据误差回归模型的最小二乘法进行参数估计。做出线性误差补偿模型的数学方程对常温下测量的数据进行了补偿处理,在-55℃到＋125℃测量范围和测量精度0.2级下,实现传输距离达到500m,并根据工程实践给出提高传输距离与测量精度的关键技术。     

基于高温超导的高精度电压互感器研究

电压互感器的励磁误差由励磁电流在电压互感器绕组上的压降产生,是电压互感器误差的主要来源。双级励磁技术可以有效降低电压互感器的励磁电流,但绕组阻抗始终无法消除,励磁误差仍然存在。本文将77K高温超导技术应用于电压互感器,绕组和互感器铁心均工作在高温超导环境,达到超导态时绕组的阻抗为零,励磁电流经过绕组引起的压降也为零,可以从根本上消除励磁误差。分析了高温超导下的铜损和铁心磁性能,重点针对铁心的磁滞和涡流损耗进行了理论分析并提出抑制措施,设计了一台变比为1kV/10V的电压互感器的铁心和绕组结构,研制了高温超导电压互感器样机,设计了低温杜瓦容器及其外部冷屏设计,减小热量损失温度场,开展温度场仿真分析温度分布梯度。最后开展了误差校准,校准结果表明,该样机在20%~120%额定电压范围内,比值误差优于4×10-6,相位误差优于5μrad,比常温电压互感器的误差减小一个数量级。77K高温超导电压互感器对于提升电压互感器的精度具有重要意义,同时也可为更高电压等级的超导互感器研制提供理论支撑。     

超声波测量离合器包箱温度研究

传统的离合器包箱测温技术存在响应速度慢、安装不便和测量误差较大等问题,提出一种采用超声波技术对离合器包箱内部温度进行测量的方法,这种方法能够很好地解决传统测温技术存在的问题,在工程应用中具有巨大的应用潜力。基于有限元分析软件COMSOL建立超声波在离合器包箱中传播的物理模型,并使用最小二乘法对离合器包箱的温度场进行还原,能够很好地解决离合器包箱内部物理场耦合复杂的问题。结果表明,使用超声波测量方法可以获得离合器包箱内部温度,超声波飞行时间的计算结果与理论结果的最大相对误差仅为0.26%;并且使用最小二乘法还原温度场的结果与理论结果一致。     

基于CDC的高精度工作平台电子自动安平系统

为了设计一种低成本、高精度的工作平台电子自动安平系统,本文选用高灵敏度电容式倾角传感器对工作平台倾斜度进行实时监测,利用高集成度电容数字转换器(CDC)芯片AD7746直接将传感器的电容信号转换成数字量,通过I2C总线交由高性能单片机ADuC841处理。单片机通过自带的双路PWM输出对直流电机进行PID调速,调节扫平台倾斜度,使其保持水平,实现仪器自动安平功能。本文的电子自动安平系统具有实现简单、灵敏度高的优点,可应用在许多仪器及设备中。     

运动原子的高精度测量

本文研究级联三能级原子通过驻波光腔时的高精度测量.驻波激光场与级联原子的上跃迁耦合,其拉比频率依赖于原子通过驻波场的位置.用一束弱探测激光与原子下跃迁耦合.通过探测原子激发态的分布概率,可以确定原子被局限在一个波长范围的4个不同位置,测量精度达到百分之一个光波波长.     

基于PT100铂热电阻的高精度温度实时监测系统

研究如何实现温度的高精度实时测试与监控至关重要。设计实现了一种基于PT100铂热电阻的四线制高精度温度测试与监控系统,采用OP484集成运放和基准源TL431设计恒流源为热电阻提供激励,热电阻产生的输出电压经信号调理放大电路进行放大,再送入AD变换器TLC2574进行模数转换,同时采用微控制器ATmega128通过RS232接口芯片MAX232接收PC上位机发送的控制命令,可以实现温度采集启动与停止、采集周期、精度等的命令控制。该系统消除了热电阻连接导线带来的测量误差,具有采集精度高、人机交互能力强等优点, 同时系统电路设计简单实用,性能稳定可靠。     

超高效电机杂散损耗参数带的选取

电磁设计中,杂散损耗设计系数的选取是一项十分复杂和重要的工作.由于超高效率电机采用新的效率测试方法,与原来的效率测试方法有了很大的区别,杂散损耗的设计系数需要重新选取.介绍了杂散损耗的产生原理及分类,介绍并比较了IEC和IEEE实测杂散损耗方法差异,参考两种标准测试方法杂散损耗推荐值,并结合现有大量样机的测试,采用最小二乘法拟合杂散损耗系数曲线,根据拟合曲线作为杂散损耗设计输入值,进行样机循环测试并修正系数.试制结果表明,确定的杂散损耗参数带合理可行,可用来指导系列超高效电机电磁设计工作.     

一种高精度的电能质量监测系统

研究和设计完成了一套 DSP+PC 架构的电能质量监测管理系统。系统不但可以准确地检测稳态电能质量,并且对暂态扰动可以精确地进行定位和识别。对涉及的电能质量指标算法(FFT 算法、小波变换的 Mallat 算法和IEC 闪变检测算法)进行了建模仿真。硬件平台以 TMS320F2812DSP 为核心,采用硬件锁相环自适应调整采样率技术,减小了频谱泄露和栅栏效应;在 CCS3.3环境下开发监测终端程序;在 VB6.0环境下开发监测中心界面。采用Modbus 通信协议,通过 RS232总线实现数据通信。系统进行了测试和联调,综合调试实验证明,系统稳定可靠、操作方便,上位机监控界面简洁明了。整个系统运行状况良好,各项性能指标均达到预定要求,实现了预期的设计目标。     

高精度反力矩测量系统研制及标定

针对陀螺仪电机转矩波动高精度微力矩测量需求,提出了一种基于力矩器与角度传感器的高精度反力矩测量系统方 案,基于共轴传递的阶梯轴结构,采用弹簧状游丝柔性连接外部接线,降低接线引入的弹性干扰力矩,实现了转矩波动的高精度 测量;在传统砝码标定基础上,开展了测量系统静态标定及不确定度分析。 实验结果表明,与优化前相比,系统测量精度提高了 90%,在-10~ 10 mN·m 的量程内,测量精度高达 0. 06%,线性度优于 0. 03%,漂移误差优于 0. 5 μN·m/ 2 h,不确定度优 于 0. 025%。     

一种电压有效值的低温漂、高精度测量方案

电力参数电压有效值的测量一般都是采用真有效值来测量,测量中人们关心的是测量准确度和测量稳定性,即温度漂移特性。本利用专用高性能真有效值(RMS)测量芯片AD736,并结合单片机技术给出了一种高精度、高稳定度、低温度漂移的交流电压有效值测量方法。