虚拟仪器网络测控系统平台

本文介绍采用ＶＸＩ、ＰＸＩ、ＳＣＸＩ和ＧＰＩＢ等多种总线仪器混合互边,集信号发生器、示波器、计数器、数字多用表以及图像采集等仪器于一体,组成了一种集测量、控制和现场监视于一体的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ远程虚拟仪器网络测控系统平台。本文就系统结构原理、软件设计、专用测控系统组态进行了介绍,并给出了测控实例。     

保持系统正常运行应注意VXI系统硬件支持

ＶＸＩ测试系统厂商们现在提供现场服务能力。这是真的吗？是真的。现场服务正成为支持ＶＸＩ测试系统的一种很有效的方法。正如许多用户所知，ＶＸＩ总线存在一些故障诊断问题，这些问题通常是由于缺少诸如真实前面板的传统的人机接口而引起的。另一方面，ＶＸＩ系统的硬件支持和故障诊断工具要比机架堆叠式的系统更容易开发和实现。在综合考虑上述的不同情况时，由仪器厂商提供的现场支持就变现实了。     

PC自动化测试技术及软件结构的研究

针对当前自动化测试测量领域内软件开发环境层次低、系统兼容性差、过分依赖于硬件而导致开发周期长、费用高的问题,国外提出了虚拟仪器（ＶＩ）的概念。本文研究了采用虚拟仪器软件技术的各种仪器测量方案,如ＧＰＩＢ、ＶＸＩ和数据采集（ＤＡＱ）板卡系统等,分析了虚拟仪器测试软件的四层结构,并展望了ＰＣ自动化测试技术未来的发展方向。     

基于LabWindows／CVI平台的仪器驱动器开发

本文介绍了仪器驱动器的概念及其外部接口模型，内部设计模型阐述了仪器驱动器在ＶＸＩ总线系统软件中的地位，重点介绍了基于ＬａｂＷｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ软件平台的仪器驱动器的设计准则，设计步骤，最后给出了一个ＷＩＮ框架设计实例。     

利用VXI总线技术实现频率稳定度的精确测量

本文介绍了一套通过时域测量来对频源频率稳定度进行测试的系统，首先根据ＶＸＩ仪器的特点，经过一定的理论推导，获得了一个频率稳定度的新度量－沃尔什正弦方差，理论分析及实验结果表明，正是充分发挥了ＶＸＩ总线系统优异的数值计算和系统控制功能，才得以准确长出该方差，而用其它方法则难以出其精确结果，加对ＣＩ的开发工具，灵活而方便地获得了频率稳定度的各种表征量，特别是在用于Ｓ（ｆ）的测量时，通过其特有的数据复用     

仪器驱动程序开发综述

本文概括了ＶＸＩ仪器模块驱动程序的开发，并以ＴＶＳ５２１为例，给出了用ＬａｂＶＩＥＷ开发其驱动程序的详细过程，这个驱动程序已用在我们的相位噪声测量系统中。同时，还介绍了用ＶＣ＋＋开发仪器驱动程序的思路和结构。     

VXI总线仪器驱动程序的结构及设计

本文论述了基于ＶＸＩ总线仪器的驱动程序标准化结构模型，并介绍了如何应用程序开发工具ＬａｂＶｉｅｗ来开发标准化仪器驱动器。     

卡泰仪器与虚拟仪器技术的现状与发展趋势

虚拟仪器（ＶＩ）和卡泰仪器（ＣＡＴＡＩ）－计算机采集测试分析仪器是电子测量技术和计算机测试控制的前沿技术,虚拟仪器将计算机采集测试分析引入到电子测量领域,用数字化和软件技术极大地提高了测量的灵活性和可扩充性。本文就虚拟仪器和卡泰仪器的状况和发展趋势作一个展望和探讨。     

VXI即插即用软件VISA1.0的理解和应用

为了促进仪器驱动软件的发展及多厂家仪器的通用性,ＶＸＩＰｌｕｇ＆Ｐｌａｙ（ＶＰＰ）联盟为仪器的驱动程序的结构、器件管理、仪器Ｉ／Ｏ和错误报告建立了统一的标准。这篇文章介绍了ＶＩＳＡ１．０,最低层次的Ｉ／Ｏ接口,并提出如何使用ＶＸＩＰｌｕｇ＆Ｐｌａｙ仪器驱动软件与一个实际仪器进行通信。     

全国第四届VXI技术专题报告会召开──VXI技术信息网对组建全国统一的VXI技术委员会提出倡议

中国电子学会、中国仪器仪表学会电子测量与仪器分会ＶＸＩ技术信息网于１９９９年５月４日至８日在北京召开了全国第四届ＶＸＩ技术专题报告会。来自全国各地的代表共７０余人。哈尔滨工业大学博士导师孙圣和教授主持了会议,本分会主任委员周立基致开幕词。对来自全国各地的ＶＸＩ专家学者和工程技术人员表示欢迎。中国仪器仪表学会常务副理事长陆廷杰出席了会议并讲话。在他的发言中强调仪器仪表在国防、科研及生产等部门的作用和地位,并指出在电子测量系统中采用总线技术的重要性和意义。在会议期间,美国ＶＸＩ联盟主席阿伦·梅多女士…     

Optimal Placement of Phasor Measurement Units with Linear and Non-linear Models

Abstract—This article presents a non-linear programming-based model for the optimal placement of phasor measurement units. The optimal phasor measurement units placement is formulated to minimize the number of phasor measurement units required for full system observability and to maximize the measurement redundancy at all buses in a power system. A sequential quadratic programming algorithm is used for the solution of the proposed model. The existence of power flow and injection measurements, the limited phasor measurement units channel capacity, the lack of communication facilities in substations, and the single phasor measurement units loss are also incorporated into the initial proposed formulation. The non-linear programming model is applied to IEEE 14- and 118-bus test systems in MATLAB. The accuracy and the effectiveness of the proposed method is verified by comparing the simulation results to those obtained by a binary integer programming model also implemented in MATLAB. The comparative study shows that the proposed non-linear programming model yields the same number of phasor measurement units as the binary integer programming model. A remarkable advantage of the non-linear programming against binary integer linear programming is its capability to give more than one optimal solution, each one having the same minimum number of phasor measurement units (same minimum objective value), but at different locations.     

应答式旋转目标的微多普勒研究

在旋转飞行目标的飞行过程中,目标旋转产生的微多普勒会在接收信号中产生调制,会对运动参数测量产生影响。微多普勒频率由于其时变的性质,在不同条件下对运动参数的测量也有不同程度的影响。通过结合应答机工作模式,推导了合作式旋转目标的微多普勒模型,基于此模型给出了接收信号的理论模型,验证了微多普勒对接收信号的调制及频谱影响,通过试验仿真验证了模型的正确性,并分析了试验仿真结果,最后给出了适于不同运动参数测量的观测区间。     

基于 Kalman-LSTM 模型的悬浮质含沙量测量

针对电容法测量河流含沙量过程中易受环境因素影响而导致测量结果不准确的问题,提出基于卡尔曼滤波和长短期记忆神经网络(Kalman-LSTM)的融合模型。先采用卡尔曼滤波器进行滤波处理,减小传感器测量的随机误差;再通过LSTM神经网络模型对含沙量信息和环境量信息进行多传感器数据融合,减小环境因素对电容法测量含沙量的影响;最后建立了电容法测量含沙量的Kalman-LSTM融合模型。为了验证Kalman-LSTM融合模型的融合效果,与BP模型、RBF模型和LSTM模型对比,比较各模型的均方根误差、最大绝对误差、平均绝对误差和平均相对误差。实验结果表明,Kalman-LSTM融合模型的平均相对误差为2.54%,均方根误差为2.47 kg/m³,该融合模型能有效降低环境因素对含沙量测量的影响,提高电容法测量含沙量的准确性。     

变电站厂界噪声测量结果不确定度评定方法

变电站厂界噪声测量是电力设施环境因子的重要监测项目之一,测量不确定度是定量说明测量结果质量的重要参数。针对变电站厂界噪声测量不确定度评定的问题,首先,给出变电站厂界噪声测量方法,分析不确定度来源;其次,建立变电站厂界噪声等效连续A声级模型和噪声标准测量不确定度的评定模型,包括A类、B类评定模型;最后,结合实际算例给出完整测量不确定度评定计算过程,为工程技术人员提供企业厂界噪声测量不确定度评定的可操作方法。     

Distribution network state estimation based on attention-enhanced recurrent neural network pseudo-measurement modeling

Because there is insufcient measurement data when implementing state estimation in distribution networks, this paper proposes an attention-enhanced recurrent neural network (A-RNN)-based pseudo-measurement modeling metho. First, based on analyzing the power series at the source and load end in the time and frequency domains, a period-dependent extrapolation model is established to characterize the power series in those domains. The complex mapping functions in the model are automatically represented by A-RNNs to obtain an A-RNNs-based period-dependent pseudo-measurement generation model. The distributed dynamic state estimation model of the distribution network is established, and the pseudo-measurement data generated by the model in real time is used as the input of the state estimation model together with the measurement data. The experimental results show that the method proposed can explore in depth the complex sequence characteristics of the measurement data such that the accuracy of the pseudo-measurement data is further improved. The results also show that the state estimation accuracy of a distribution network is very poor when there is a lack of measurement data, but is greatly improved by adding the pseudo-measurement data generated by the model proposed.     

一种新型分体式差压测量装置的研制

为了减少由传统的差压测量装置中引压装置带来的不确定度,设计了一种新的分体式差压测量装置。从不确定度的角度出发,对测量装置的模型进行分析,采用扩散硅压力传感器探头作为测压元件,使用MSP430F149单片机作为控制数据转换、处理和显示的中央芯片,并确定了分体式差压测量装置的最优测量方案。通过大量的实验确定了压力和差压测量的数学模型。最终的差压测量实验表明:通过对电压数值的修正,差压测量的引用误差达到了5‰,证明该装置的测量原理和方法是可行的。     

磁传感器阵列测量瞬态电流的新算法

不借助如聚磁环等辅助装置,直接利用磁传感器组来测量载流导体周围的磁场,进而反算待测电流是电力系统大电流测量的一种新思路。为了快速计算电流,尤其是电力系统中常见的瞬态电流,同时确保测量的准确性,文中研究了测量频带内磁场分布的动态特性,在时域中建立了基波电流与磁场幅值对应关系的瞬态电流计算模型。以三相矩形母排系统为例,研究了该测量模型适用的磁传感器组放置区域,并分析了误差的来源。最后利用实验验证了该模型的有效性。     

基于精度理论的测量不确定度评定与分析

针对测量不确定度表示指南(GUM)所述的测量不确定度评定方法存在的局限性,提出了基于经典精度理论的测量不确定度评定的新方法。分析了当不确定度来源繁杂或测量模型未知等特殊情况时,以测量正确度和测量精密度作为2项主要来源进行测量结果的不确定度评定的优势及理论依据。最后,坐标测量机(CMM)工件端面距离测量的不确定度评定实例验证了该方法的可行性。实验结果表明,CMM测量环境引入的标准不确定度分量相对于正确度和精密度引入的不确定度分量可忽略不计。在测量环境非主要不确定度来源时,测量不确定度评定的初始模型仅需考虑正确度和精密度2项来源就可获得较可靠的测量不确定度。     

光栅测量系统的误差研究

研究光栅系统的误差构成及其变化规律,对提高光栅测量系统的精度,进行测量系统结构的优化设计均具有重要意义。在全面分析光栅测量系统误差来源的基础上,定量描述了光栅副误差、导轨误差、工作台误差,建立了光栅测量系统总误差模型;研制了一套激光干涉仪与光栅测量系统实时比对实验装置,实现了光栅测量系统综合误差的分离。通过模型仿真与实验比对,验证了总误差模型的有效性。应用该模型对光栅测量系统进行误差修正,能显著提高光栅系统的精度,使测量不确定度减小了一半。     

A novel measurement method of temperature model for bioreactor

A novel measurement method of temperature model for bioreactor has been proposed. Temperature is the key parameter in monitoring the bioreactor operation. However, the system input signal of bioreactor is delayed, and model parameters are uncertain, so the output of temperature is non-steady-state. Many dynamic measurements are not steady so that it cannot be described by variables constant in time. In this paper, we adopt the monopulse signal as input so that the output of the bioreactor system is steady. This method has a powerful ability to steady the output of the bioreactor. In view of the measurement results, it can be seen that the model dynamic measurement approaches the real process. The analytical expression of the monopulse response for the temperature model of the bioreactor is obtained. The novel measurement approach is simple and can be easily adopted by industry.