高精度的时域频率稳定度测量仪的研制

目前对时域频率稳定度测量仪的主要要求是测量范围宽,可同时进行短期和长期稳定度测量,测量精度高,可以进行无间隙测量,可以和上位机通讯等。本文主要基于差拍法研制了一个稳定度测量仪器,对整机的设计和两个关键技术即高稳定度的频率合成器的研制和高分辨率具有无间隙测量能力的拍频测量装置的研制做了详细介绍。整机的本底稳定度约为1.3×10-10/ms,4.0×10-11/10ms,5.5×10-12/100ms,1.8×10-12/1s,5.0×10-13/10s,测量范围是1MHz到30MHz。与国内外的主要产品比较,它主要具有宽测量范围和可无间隙测量的优点。     

数字示波器

基于数字示波器原理,设计了以单片机和FPGA为控制核心,由阻抗变换、峰值检波、程控放大、采样、频率测量以及校准信号产生等模块构成的数字示波器.其实时采样速率小于1 MHz,等效采样速率大于200 MHz,系统输入频率范围为10 Hz～10 MHz,幅度范围16 mV～8 V,垂直灵敏度有1 V/div、0.1 V/div、2 mV/div三档,而水平灵敏度有20 ms/div、2 ms/div、1 ms/div、40 μs/div、20 μs/div、2 μs/div、200 ns/div、100 ns/div 共8档.信号幅度和频率测量误差都小于1%.     

基于靶式和悬臂梁的FBG流量/温度同时测量研究

提出一种基于靶式结构和悬臂梁结合的新型流量/温度同时测量的光纤Bragg光栅(FBG)传感器。当流体流过传感器,流速的变化引起圆形靶产生应变,应变传递到等强度悬臂梁1上,进而引起粘贴其上的FBG1波长发生改变,而粘贴在悬臂梁2上的FBG2波长不发生改变;流体温度发生变化会引起FBG1、FBG2波长同时发生改变,且波长改变相同;通过测量两光栅的波长,得到流体的流量和温度。在水和蓖麻油实验得到:传感器的流量测量范围分别是400～2200cm3/s和700～1800cm3/s,温度测量范围是0～100℃。     

光纤光栅传感器在石油测井中的应用

介绍一种新型光纤布拉格(Bragg)光栅油井温度/压力传感器.在详细分析光纤光栅温度、应力传感原理的基础上,设计了适合于井下温度、压力参数测量的传感器.通过温度和压力实验推导了传感器波长与温度、压力之间的关系,得到了压力响应灵敏度的解析表达式.该传感器可实现温度和压力同时测量.现场实验证明:温度测量范围为10～100℃,温度灵敏度为0.0213=nm/℃;在0～20MPa的压力变化范围内,压力灵敏度达0.1631nm/Mpa,能够很好地满足油井井下测量的要求.     

数字示波器

基于数字示波器原理,设计了以单片机和FPGA为控制核心,由阻抗变换、峰值检波、程控放大、采样、频率测量以及校准信号产生等模块构成的数字示波器。其实时采样速率小于1MHz,等效采样速率大于200MHz．系统输入频率范国为10Hz-10MHz,幅度范围16mV-8V,垂直灵敏度有1V／div、0．1V／div、2mV／div三档,而水平灵敏度有20ms／div、2ms／div、1ms／div、40μs／div、20μs／div、2μs／div、200ns／div、100ns／div共8档。信号幅度和频率测量误差都小于1％。     

Raman散射型分布式光纤温度测量方法的研究

本文讨论了 Ram an散射型分布式光纤温度测量的原理和单通道、双通道工作模式的 4种解调方法 ;给出了系统的相对灵敏度 Sa、Ss、Sa/ s和 Sa/ R的表达式 ,在 0～ 12 0℃范围内 ,其理论值分别为 1.0 6 5%· K- 1 、0 .10 4%· K- 1 、0 .86 2 %· K- 1 和 1.0 6 5 %· K- 1 。由于系统波分复用器存在“串音”,因此实际系统的相对温度灵敏度低于理论计算值。     

LD分布式光纤拉曼高温（1000℃）测量网络

研究高温1000 ℃状态下,光纤拉曼效应随温度变化规律;研制适用于高温测量的分布式光纤拉曼温度传感器系统;解决耐高温的光缆;进行高温下系统的温度定标,研制适用于高温测量的温度信号处理软件.在国内外,分布光纤温度传感器系统的测温范围一般在0℃～120 ℃,用于煤矿直接生成煤气工程的测温范围一般在0℃～1000 ℃,因此要求系统能适应测量高温的要求、进行0℃～1000 ℃温度范围内标定而且光纤要耐高温,在高温下光纤的特性不变,此项研究在国内外文献资料中尚未见到报道.高温测量网络正应用于煤矿直接生成煤气工程,不仅能在线测量煤矿燃烧过程中煤层的温度分布状况,而且能获得煤层的燃烧方向和燃烧速度.(OE30)     

新颖的光纤光栅温度压力同时区分测量传感器

提出了一种基于圆柱形容器和活塞结合的双光纤Bragg光栅(FBG)温度和压力同时区分测量的传感模型.将FBG 1和FBG 2粘结在基底材料上,基底材料固定在活塞和圆柱形底部间,圆柱形容器内压力和温度的变化将引起FBG 1波长的变化,圆柱形容器内温度的变化引起FBG 2波长的变化,通过2根光栅的波长漂移来进行温度和压力的区分测量.实验测得该传感器的压力响应灵敏度系数为0.822 3 nm/MPa,温度响应灵敏度系数为0.032 2 nm/℃,分别是裸FBG的274倍和3.2倍.该传感器可以实现10 MPa压力以下、-20～100 ℃温度的液体和气体的高精度同时测量;可以改变基底材料的种类或基底材料和活塞的参数,实现不同灵敏度要求的温度、压力同时测量.     

基于玻尔兹曼图法的超燃冲压发动机温度测量方法研究

为提高超燃冲压发动机扩张段温度测量精度和测量结果的稳定性，笔者基于可调谐半导体吸收光谱技术(TDLAS)，选取5个低态能级不同且分布均匀的近红外H₂O吸收线，采用玻尔兹曼图法测温。采用集成的五波长测量系统，在实验室高温炉上设定1000～1600 K的温度台阶，选用不同波长数目组合计算分析，五波长的温度偏差均在1%之内，优于其他数目的波长组合。在发动机实验中，测量了超燃冲压发动机扩张段横截面16路线的平均温度，实现了发动机点火、燃烧和熄火宽温度范围的监测；对比了相同工况下的两次实验，结果显示，工况A和工况B下重复实验的平均偏差分别为17 K和7 K，重复性较好，体现该测量方法在发动机测量中的稳定性。该温度测量方法可广泛应用于发动机及工业过程的燃烧流场领域，为计算燃烧效率、改进燃烧过程提供数据支撑，具有重要的工程应用价值。     

格栅式风口风量测量修正系数实验研究

实际工程中对风口风量的测量,常用测定风口风速和面积值获得,受现场测量条件及方法的影响,所测风速计算所得风量与实际风量有一定差距.利用标准风洞试验台对测定风速计算风量的修正系数进行了实验研究,对格栅式风口进行了不同风量、测试距离、测试仪器和计算面积的修正系数实验,实验结果表明,热线风速仪在风速1 m/s～6 m/s范围内、测距为10 cm～30 cm之间,修正系数为0.84～0.90,大叶型风速仪在风速2 m/s～6 m/s范围内、测距为10 cm～30 cm之间,修正系数为0.85～0.90,从而为现场风量测量提供了简便准确的依据.     

基于FPGA的等精度数字频率计设计

为了克服传统频率测量法不能满足等精度要求的缺点,提出一种基于FPGA的高速等精度频率测量系统的设计方案。测试结果表明:该系统可以实现1Hz～100MHz频率范围内的频率测量,测量误差小于2×10-8,并且在整个频率范围内测量精度一致,达到等精度测量要求。     

2 μm Tm,Ho:YLF微片激光器短期频率稳定度的检测

利用光纤延时自拍法对液氮制冷的微片Tm,Ho:YLF输出近2 μm激光器的短期稳定度进行了测量研究。在激光器输出功率为10 mW、激光的模式为单纵模时,测得了分别用100 m, 200 m, 300 m, 400 m和500 m光纤延时(延时时间约为0.5～2.5 μs)情况下的短期不稳定度由1.5 kHz近似线性增加到4.75 kHz,线性增长的斜率约为1.48 kHz/μs,测量时示波器的傅里叶积分时间约为40 ms。此稳定度的激光器已经达到了作为2 μm稳频激光器种子源的要求。     

一种多通道的智能时间测量仪

文章介绍了一种高精度、宽范围、多通道、基于DS80C32 0芯片的智能时间测量仪 ,其测量单位为 0 .0 1ms ,测量范围达 150s。     

行业视点

日置推出无线数据记录仪LR8410-30HIOKI本次最新发售带蓝牙无线技术的多通道数采"无线数据记录仪LR8410-30"及其专用测量单元"无线电压.温度单元LR8510"和"无线通用单元LR8511"。该LR8410-30具备蓝牙无限技术,可以通过测量单元从较远的测量场所(无遮挡30m)收集测量数据。而且1台LR8410-30最多可控制7台的15通道测量单元。这样可以记录间隔100ms(1/10秒)方式采集最多105通道的数据。因为使用HIOKI该款新产品可以缩短传感     

高采样率的双踪数字示波器设计

设计了一台具有实时采样和等效采样的数字双踪示波器,AD采样率最高为1 MSa/s(兆采样/秒),最大等效采样率达到1 GSa/s。垂直灵敏度从2 V/div～2 mV/div共10挡;水平扫描速度从100 ms/div～25 ns/div共20挡。电压测量误差和周期测量误差均小于3%。采用内触发方式,上升沿触发,且触发电平可调。具有存储/回放、单次触发、自动设置挡、直流耦合和交流耦合等功能。     

MPX4100系列绝对压力传感器

<正> MPX4100系列绝对压力传感器是摩托罗拉公司的新产品,其测量压力范围为20～105kpa(4100A)和15～102kpa(4101A)。它们主要在汽车发动机系统中用来测量发动机进气管道的绝对压力,也可用在其它测量绝对压力的场合,如测量液位等。 该系列传感器是一种硅压阻式集成传感器,它是将硅压阻式压力传感器、放大电路     

激光温度计

Pyrometer Instrument Company研制的测量反射率的激光温度计,可用来量测小到1毫米的物体温度;以及在2～10米远处测量1～5厘米的靶温。该仪器包括外加透镜和软件,适用于下列靶尺寸和相应的焦距:1毫米(靶)-20厘米(焦距);4毫米-40厘米;5毫米-100厘米,透镜可以互换。主要技术指标为:温度范围600～1500℃;     

基于铷原子钟和双TDC-GP2的高精度时间基准测量系统的设计

针对目前精密时间基准测试仪测量精度低、分辨率低、测量范围小、设计复杂等不足,结合最新的时间-数字转换技术,设计了基于铷原子钟和双TDC-GP2的高精度时间基准测量系统。结合FPGA和上位机,在简化设计的基础上实现了时间基准偏差的高精度、高分辨率、大量程连续测量。经过测试,系统测量量程为1ns~1s,时差测量分辨率达到100ps,精度达0.0015%±0.3ns,满足设计要求。     

网络切片让5G多场景应用成为可能

5G聚焦通信与各行业的深度融合,运营商作为移动通信产业链的关键环节,必须担负起5G规模发展的责任.5G通信拥有上行10Gbit/s、下行20Gbit/s的超高速率,每平方公里的接入数可达100万之多,通信时延能达到1ms(最大不超过4ms).     

双通道机载微波辐射成像系统

已研制成功的双通道机载微波辐射成像系统 ,工作频率为 35GHz ,双通道分别为水平极化和铅垂极化 ,采用入射角为 4 5°的机械圆锥扫描 ,两部波束宽度为 1 5°的卡塞格伦天线交替对地扫描 ,在PC机的显示器上实时显示所得的两幅伪彩色图像 ,辐射测量数据同时存入PC机硬盘 ,以待后续处理。采用两部Dicke辐射计 ,积分时间为 5ms、10ms、50ms、1s可分挡调节 ,前端噪声系数F <6 .5dB ,中频带宽 5～ 70 0MHz ,灵敏度计算值为ΔT =0 .1K(τ =1s) ,实测ΔT =0 .15K。图像显示时采用非均匀大小像素的圆弧显示方法。用 5m运动高台对地成像实验表明 ,该系统工作性能稳定 ,已达到实用水平。