冲击信号测量系统中下限频率的正确选取

本文通过分析冲击信号测量系统下限频率对三种典型冲击信号测量的影响，得出一组冲击信号脉宽及峰值的测试误差与系统下限频率、信号脉宽之间的关系曲线。同时，本文还给出了一套在给定误差的条件下，正确选取冲击信号测量系统下限频率的方法。关键词：     

基于离散相位差检测的频率测量方法

针对传统测周法进行频率测量时存在1个测量时钟周期的固有误差的问题,提出了离散相位差检测的频率测量方法.该方法首先对测量时钟的上升沿和下降沿进行计数,使误差降低到测量时钟的1/2,然后结合阻容延时存储的相位差信息,进行N段离散采样对比,从而获得测量时钟与被测信号的相位差.通过相位差的补偿,使测量误差降低到测量时钟的1/2N.理论分析和实验验证表明,该方法在测量时钟频率无法进一步提高时,通过增加离散分段数N,可以使测量不确定度和测量误差都得到大幅降低,有利于提高频率测量的精确度.     

用电涡流传感器测量角速度

本文讨论了被测信号频率为f(或周期T),一个周期时间间隔T_s对应于旋转体的旋转角α,α/T_s即为角速度;f_i经N倍频,倍频脉冲作为相位基准脉冲,一个相位基准脉冲时间等于α/N度(分度),分度除以相位基准脉冲时间也可得到角速度。该方法为角速度的直接测量提供了有效的手段。     

基于LabVIEW的低频信号频率测量

在对汽车底盘实验台架变速箱的输出轴进行转速测量时,通过测取霍尔传感器输出的脉冲信号的频率得到转速值,而使用LabVIEW内部子VI无法准确测量低于1Hz的信号的频率。为解决这一问题,提出了用测波峰之间时间和测时间段内波峰数两种方法测量低频信号的频率。使用仿真信号比较了两种方法测量的准确性,结果表明,用测波峰之间时间的方法得到的测量结果更为准确。用该方法对变速箱输入输出轴转速进行了测量,得到了比较满意的结果。     

新型频率测量方法的研究

根据量化时延原理的短时间间隔精确测量方法，在时频测量领域有着广泛的用途。该方法可被广泛地应用于高精度频率、时间及相位等信号的测量。文章详细介绍了此种新型时间间隔测量方法的原理，及其与一种从多周期同步法发展而来的高精度、定闸门测频方法的相互结合。从而实现了高速、高精度、连续的宽频率范围的测量。     

频率测量及其Verilog HDL的实现方法

测量频率的方法有直接测量和间接测量两种。直接测量是测量给定的时间内被测信号的周期个数，直接测量精度随着测量的频率而变化。间接测量是通过测量被测信号的整数个周期内所占用的时间间接求出频率，具有等精度的特点。测量电路的硬件可用单片机、CPLD及外部电路构成，核心电路由CPLD实现，CPLD功能由VerilogHDL语言来描述。     

基于MSP430F149的自适应功率因数测量仪的研究

本文介绍了基于MSP430F149的功率因数测量硬件系统及其算法设计。本测量系统对待测信号进行采样后,作数字低通滤波和DFT运算以估算其频率,从而根据信号频率灵活调整采样周期,能够工作在很宽的频率范围内。在采用LCD显示的同时,通过RS232接口可以在PC机上实时显示测量结果和信号波形,人机界面友好。     

基于自适应脉宽的超声信号FRI采样方法及应用

脉冲超声信号求取包络后可视为具有有限新息率(FRI)的高斯脉冲串信号,对于FRI采样框架下的高斯脉冲串信号,时延和幅值的准确估计是以高斯脉冲宽度准确先验为前提的。针对此问题,研究了FRI采样框架下信号脉宽、时延和幅值的关系,并提出一种基于信号峰值先验信息的FRI采样方法,该方法可自适应调整脉冲宽度参数,无需准确先验脉宽参数,解决了传统FRI采样中脉宽准确先验的难题。通过仿真试验和在管道缺陷检测中的应用表明,即使在无法预知信号脉宽真实值的情况下,仍能准确从稀疏采样数据中估计得到信号的准确参数。     

基于多周期测量方法的气压传感器信号采集

利用电激励谐振筒式气压传感器测量气压,电激励谐振筒式气压传感器输出信号的频率与气压呈非线性关系,且与环境温度有关。利用多周期测量方法,通过对信号进行分频准确测量出信号的周期和频率,利用P89LPC935内部的AD转换器测量环境温度进行温度补偿,用曲线拟合法准确计算出气压,气压测量的范围为45~110kPa,测量误差小于0.03kPa。用多周期测周的方法快速准确测量信号的频率(周期)基于2个条件:信号是连续信号;P89LPC935的晶振必须使用外接的高精度、高稳定晶体振荡器(准确度优于5×10-6)。     

基于游标原理的A/D转换方法及其应用

为了解决大量程精确测量中对分辨率要求高的问题,研究一种基于游标原理的A/D转换方法.具体方法是将待测模拟信号分为基准大量程主信号和小量程高精度的辅助信号,分别A/D转换后进行合成.利用常规分辨率的A/D转换器、单片机、运算电路可实现基于游标原理的A/D转换系统.将该方法应用于新材料的电阻温度曲线测量,应用结果显示该方法非常适合精确测取被测信号的微小变化量,即使在小信号输入情况下,仍能取得满意的测量效果.分析和实验表明:该方法可将测量器具的不确定度对测量结果的影响大大降低,可以使用常规精度的测量工具完成大量程精确测量;只要系统的灵敏度和稳定性高,被测量与基准量的差值越小,测量结果精度就越高.     

气缸摩擦力的颤振补偿与仿真

针对气缸摩擦力对系统控制性能造成的不良影响,提出了一种新的摩擦力补偿方法。首先对气缸的摩擦力进行测试分析,然后通过在控制信号上叠加颤振信号来补偿气缸摩擦力,消除了气缸摩擦力对系统稳定性及定位精度的影响。最后通过MATLAB仿真表明所用的补偿方法的正确性和有效性。该补偿方法具有较高的工程应用价值。     

多路信号误差补偿测量法分析

为了提高测量精度,真实地反映被测件误差,提出了多路信号误差补偿测量的必要性。通过一系列数学推导,得出了多路信号误差补偿测量的规律,为实践提供了理论指导。实践证明,多路信号误差补偿测量法是提高测量精度的重要措施。     

莫尔条纹信号相位误差补偿

为减小莫尔条纹信号不正交时的正切法细分误差,提出了一种可对任意相位滞后误差进行实时补偿的新算法.在分析了相位不正交对细分精度的影响后,通过对信号过零点的准确采样,计算出余弦信号相位滞后的角度值,进而确定了实际的相位计算公式.根据存在相位滞后信号的极性和幅值信息,对完整的短周期信号进行相位分段补偿,并分析了影响算法实现的各个因素.仿真实验表明,本算法可实现对相位滞后误差的实时补偿,有效降低信号相位不正交对细分精度的影响,使细分误差仅为未补偿误差的10%,极大地提高了莫尔条纹信号细分精度和位移检测精度.     

高精度电压气象信号产生电路设计

针对电压型气象传感器（湿度传感器HMP45D、辐射传感器TBQ-2B和气压传感器PTB220）输出信号的特点,以低功耗处理器、新型DAC、低失调电压的信号调理电路为核心,设计了一种可程控的高精度电压气象信号产生电路,模拟传感器的输出信号,为自动站采集器的故障判断和检定提供标准的气象信号源。设计上分别采用总线隔离技术、电源隔离技术和软件补偿等措施,提高了模拟信号的精度。测试表明：该电路工作稳定,输出电压精度高,误差小于10μV。     

单频激光干涉仪正交信号的高精度处理

为了提高单频激光干涉仪正交信号相位细分辨向的可靠性与重复性,本文在正交信号Heydemann误差模型和数字信号处理技术的基础上,提出一种结合误差修正和相位细分辨向技术的正交信号高精度误差补偿算法。该算法采用基于最小二乘法的矩阵运算计算正交误差补偿参数初值,通过迭代运算进一步提高补偿精度,并对修正后的信号构建了基于相位的细分辨向算法。最后通过MATLAB软件对该算法进行了验证。实验结果表明,上述算法可实现对正交信号误差的精确补偿,使测量精度可达亚纳米甚至皮米数量级,从而有效提高测量信号的解调精度。     

汽车发动机瞬时转速测量中的噪声分析及补偿方法

对汽车发动机的瞬时转速信号中的量测噪声进行补偿。试验测量结果表明,由飞轮齿圈的齿形误差引起的噪声是瞬时转速信号中的主要噪声源。并且该噪声的幅值与发动机的平均转速成正比。由于这种噪声的频带与飞轮瞬时转速信号物频带可能重叠,因此采用传统的滤波等方法无法完全肖除齿形误差引起的噪声,提出采用２个传感器的补偿新方法,可将齿形误差引起的噪声从瞬时转速信号中消除,试验结果验证了该方法的可行性,训利用瞬时转速检测     

一种带电压波动动态补偿的称重系统研究

为了消除称重传感器外部电源电压波动对称量不确定度造成的影响,对称重系统电压波动的检测和补偿方法进行了研究,分析了电阻应变片的应变效应和惠斯通电桥的测量原理,给出了称重传感器输出电压与外部电源电压之间的修正关系,提出了一种通过同步检测输出电压和外部电源电压信号动态补偿电压波动的方法,设计了基于数字信号处理器TMS320F28335以及模数转换芯片ADS1234的称重系统对所提出的方法进行了验证。研究结果表明,在外部电源电压的波动范围内,补偿后称量结果的相对误差始终小于1%,说明该方法能够用于有效提高称重系统的称量精度。     

小电流接地选线中交流信号的采集与处理

由于系统需要采集多达40路的零序电压电流信号,在计算零序电压和零序电流相位差时产生很大的硬件误差,提出了用软件相位补偿方法来消除硬件误差.在信号处理上采用12点采样的差分傅立叶算法,最后利用泰勒级数计算特殊角的三角函数值,很好地解决了交流信号采集与处理问题.     

增量式光学编码器 IAS 信号误差建模及补偿

增量式光学编码器在制造与安装的过程中不可避免的会出现刻线误差和细分误差,这些误差会降低角度测量的精度并导致瞬时角速度(IAS)信号波动,研究刻线与细分误差的补偿途径有重要意义,但现有方法存在误差补偿效率低,不易现场应用等局限。针对上述问题,本文首先对增量式光学编码器的刻线误差与细分误差进行分析并建立误差模型,揭示了刻线误差、细分误差与IAS信号波动之间的联系。在此基础上提出了一种使用IAS信号对增量式光学编码器刻线与细分误差进行补偿的方法,该方法具有效率高、无需对编码器进行改装等优点。通过仿真分析对本文所建立的误差模型的正确性与误差估计方法的可行性进行了验证,并在RV传动实验台上对伺服电机末端的增量式光学编码器进行刻线与细分误差补偿,最后使用光学旋转平台对增量式光学编码器误差进行测量,通过对比分析验证了本文所提方法的有效性。     

智能微波开关微波信号识别方法

智能微波开关是采用波束障碍原理,测量物位的智能传感器。为了更加可靠地检测微波信号以消除干扰,其发射和接收采用了调制和解调的方法,解调电路将检波到的微波信号解调,得到微波幅值信号、低频信号、高频信号。文中用单片机MSP430F149的模数转换模块测量微波幅值信号,用定时器的比较/捕获模块测量低频信号和高频信号。测量得到的微波幅值、低频频率、高频频率分别与标称值进行二值比较,3个比较结果表决判断微波信号的畅通/阻断,在延时窗口内为智能微波开关的输出提供依据。实验结果表明该方法能准确地识别出微波信号,系统可以安全可靠地工作。