非接触式明渠流量计的研制

针对超声波流量计测量精度易受温度影响问题, 利用标准杆进行温度补偿, 避免了温度变化对测量 精度的影响。对流量计的硬件电路进行分析和设计, 发射电路利用555 多谐振荡器, 产生40 kHz 的超声波, 接收电 路对回波信号进行一系列处理, 通过对接收信号进行放大、滤波、检波、比较器反转, 产生中断信号, 软件设计实现回 波信号振荡的消除。实践表明, 该装置具有计量准确、运行可靠、价格低廉特点。     

新型智能动平衡及振动测试系统的研究

介绍了一种新近研制的智能动平衡及振动测试系统的硬件结构和功能特点。该仪表ＣＰＵ为ＭＣＳ９６系列８０９８芯片，并以点阵式液晶显示器构成显示系统。振动传感器使用了新型的集成加速度传感器和涡流式位移传感器，通过适当的信号调理电路，保证了动平衡和振动测试精度     

新型智能动平衡及振动测试系统的研究

介绍了一种新近研制的智能动平衡及振动测试系统的硬件结构和功能特点。该仪表ＣＰＵ为ＭＣＳ９６系列８０８９芯片，并以点阵式液晶显示器构成显示系统，振动传感器使用了新型的集成加速度传感器的涡流式位移传感器，通过适当的信号调理电路，保证了动平衡和振动测试精度。     

基于单片机的高精度超声波液位检测系统

介绍一种使用超声波进行液位检测的微机控制系统及其硬件组成及相应软件流程图。为使测量具有较高的精度,系统在测量方式上采用在容器底部放置超声波探头的回波检测法,使超声波在液体中来回传播以稳定超声波传播速度;在硬件上引入专用定时芯片8254,以提高传播时间的分辨率,同时8254的时标信号由具有较高稳定频率的多谐振荡电路产生;在软件算法上减少舍去误差。系统测量精度可准确到厘米。     

密闭容器内两相液体的液位测量

以密闭容器内油、水液位为检测对象,设计一种基于互相关算法的超声波液位测量系统.以C8051F120为系统的控制核心,硬件架构主要包括超声波收发电路、回波信号调理电路等.采用互相关算法从强噪声中提取回波信号,计算出互相关函数峰值所对应的渡越时间,从而测出油、水液位.在上位机,通过Visual Basic界面调用Matlab的动态链接库来实现互相关函数处理噪声干扰,提高有用信号的识别率.实验结果表明:该系统的测量精度控制在1%左右,并且具有实现简单、稳定性较高、重复性好等特点.     

基于互相关和插值运算的声波飞行时间测量

为了实现声学法温度场监测中声波飞行时间的高精度测量,介绍了声学法温度场检测原理与系统组成.提出了基于互相关和插值运算的声波飞行时间测量法.Matlab环境下的仿真研究表明：受采样间隔的限制,直接对发射端和接收端采样信号作互相关并寻峰,所确定的声波飞行时间精度较低;为获得更准确的声波飞行时间,弱噪声情况下,可对发射端和接收端采样信号的互相关函数在峰值附近做三次样条插值,细化后再次寻峰;中、强度噪声情况下,可对发射端和接收端采样信号做线性插值,细化后再做互相关和寻峰.该方法对提高声学法温度场检测精度具有实际意义.     

一种放大变换电路测试系统

为了精确测量电流/频率变换电路（I/F电路）输出的宽范围频率脉冲信号,文中设计了一套放大变换电路测试系统,利用工控机及32位计数板卡和A/D板卡构建硬件测试平台,采用7651恒流源为I/F变换电路提供精确的恒流输入信号,设计实现了产品供电及电压/电流监控电路、时间基准脉冲信号产生电路、信号隔离电路等,并利用Labview图像化编程软件进行编程.本测试系统在保证可靠性的前提下能实现静态的频率测量.使用计数器板卡及Labview图像化编程软件能缩短项目开发周期,并且有效地提高了频率测量的精度,使相对误差达到0.03%.     

塑料管壁厚超声测量的信号处理

为了保证塑料管挤出的质量以及为自动控制挤出生产线提供数据，需要在线测量塑料管的壁厚。本文研究壁厚超声测量的信号处理方法，通过对回波信号时域和频谱的分析，并结合测量精度的要求，提出了处理电路应具有的性能指标及设计方法，并用实验数据进行了验证。     

基于USB接口的三道生理信号检测仪电路设计

介绍了用于心电、心音、胸阻抗信号测量的三道生理信号检测仪的硬件电路设计,着重描述了三种信号的放大、滤波、串行A/D转换及USB接口电路,前置放大使用了仪表放大器结构提高电路的共模抑制比,采用对消方法有效地抑制了电路中的各种共模干扰,设计了专门用于消除50 Hz工频干扰的50 Hz陷波器。实测表明,所检测到的三道生理信号都能满足临床应用,达到了设计要求。     

ISDN-2B+D 接口传输模块的研究

在介绍基本速率用户-网络接口的基础上，设计了一种用于基本速率用户-网络接口的传输电路，对其性能进行了分析。消除侧音采用了回波相消技术。该技术精确地模仿回波信号，然后有效地抑制回波，而又不对接收信号形成干扰。     

火控系统高精度激光测距回波模拟器

为了给武器火控系统的脉冲激光测距设备提供高精度和稳定的光激励信号,以便完成实验室条件下的距离性能测试实验,采用ARM9+FPGA嵌入式系统作为控制平台。控制平台的粗定时和精定时两个模块串行工作,精定时模块使用距离门控电路对粗定时的最后一个周期运用游标原理进行细分,实现了武器火控系统高精度的脉冲激光飞行模拟。激光回波模拟器接收到火控系统的触发信号后,能够在规定的时间内返回24.6km距离内的激光回波模拟信号,系统精度可达0.25m。     

核磁共振信号频率测量系统的设计与实现

为提高核磁共振找水仪核磁共振信号频率的测量精度,设计并研制了核磁共振信号频率测量系统。该系统采用等精度测频原理,以CPLD（Complex Programmable Logic Device）为核心处理芯片,整个系统由信号调理电路、CPLD和单片机等构成,实现了核磁信号的整形调理、信号有效段的判断及核磁信号频率测试的功能。测试结果表明,该系统可较准确地测量出核磁信号的频率,其测量精度可达10^-5。     

CPLD可编程逻辑电路器件在尿液分析仪中的应用

尿液分析仪是临床检验最常用的设备,在此之前的尿液分析仪都采用分离的数字逻辑电路来做微控制器外围的接口电路,其电路复杂、稳定性差.通过采用CPLD(Complex Programmable Logic Device)替代分离的数字逻辑电路,既简化了电路,又提高了仪器的稳定性.经批量生产的仪器在使用中证明,CPLD替代原有的分离逻辑电路不但使生产工艺简化、功耗低、保密性好、程序设计灵活,而且具有抗干扰能力强、运行稳定的特点.     

热丝法检测装置研究

提出了一种利用电子开关转换实现的热丝法测温方案,实现了热电偶加热状态和检测状态的转换。该方案采用了线性平方电路,从而大大降低了测量的非线性误差。建立了以8031单片机为核心的信号处理电路,着重对加热控制电路和检测电路的设计作了介绍,并实验验证了该装置的可靠性。     

基于线阵CCD的尺寸测量装置

研制了用单片机系统拾取线阵CCD信号的装置，从而实现了对5～25mm内的线径尺寸的非接触测量。单片机的智能化功能使系统可以自标定，剔除了系统误差的影响。外扩计数器提高了计数频率，从而提高了系统精度。     

机载激光雷达回波形心算法修正及硬件验证

针对推扫式机载激光雷达系统实时探测、回波信号微弱等特点,基于常见高斯回波波形,研究高效、精确、易于硬件设计的回波时刻提取算法,实现高精度距离探测.本文通过分析传统波形形心算法的精度及存在的问题,为降低硬件实现时数据精度受损、噪声干扰等对算法的影响,提出一种基于中位数法修正的形心算法,可有效减弱算法硬件实现时的形心分层现象,并利用MATLAB建立数学模型进行仿真实验.结果表明,与传统形心算法以及高斯拟合算法相比,此算法具有较好的稳健性,在信噪比为5 d B时,测时精度可达到0.5 ns,与传统形心算法相比,精度提高了45%,信噪比较高时精度高于高斯拟合算法,可实现0.01 ns理论精度.该修正算法简洁高效,在不增加系统复杂度的前提下,可对形心计算结果做出实时判断与修正.由于算法运算简单,适于向FPGA平台进行移植.该算法已用于推扫式激光雷达系统的信息处理电路,通过基于FPGA的板级测试,验证了理论分析的正确性,可实现±7.5 cm的测距精度,且满足实际应用中对实时性的要求.     

基于红外同步的收发分离超声测距系统的研究

传统的超声测距是基于测量超声反射回波所耗费时间的方法而进行的,该方法无法实现两个分离点目标距离的测定. 本文设计了一种利用红外同步信号控制两个分离点目标的测距系统. 文中阐述了该方法的实现原理,给出了收发分离超声测距系统的电路设计,分析了收、发两端超声波传播过程中产生的时间误差来源,并修正了超声波测距公式,以提高测量精度. 该系统电路实现简单,测距精度可达到1.5 mm左右,具有很好的实际应用价值.     

抗抖型增量编码器转角与转速测量仪的设计

设计了基于抗抖动鉴相电路和PCI-1780数据采集卡的增量式光电编码器转角与转速测量仪,避免了由于抖动产生的测量误差。采用Lab VIEW软件编程,配合数据采集卡,实现了转角及转速的实时采集、处理与存储功能,提高了旋转角度与转速的检测精度和效率。通过分析编码器工作原理以及抖动产生过程,设计了测量仪的抗抖鉴相电路,避免了增量式光电编码器误码的产生。利用Multisim软件进行了仿真分析,验证了设计的有效性。分析结果表明测量仪的测量精度、软硬件便捷性和可靠性高,可广泛应用于各类转角与转速测试系统中。     

用于HART仪表的FSK阶梯波发送电路设计

针对以往HART仪表FSK发送电路功耗大且电路复杂的问题,提出了一种新型的应用在HART仪表上的FSK信号发送电路.该电路采用一种新型频率合成算法,即阶梯波产生算法,用来产生连续相位的温度码,然后将温度码送入DAC输出FSK阶梯波.结果表明,该电路能够产生连续相位的FSK信号阶梯波,功耗为0. 14 mA,失真度为3%,信噪比为92 d B,频率误差为1‰.该电路与同类产品相比,不仅能够产生连续相位的FSK阶梯波,而且电路简单,具有较高的性能.