基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统

建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建立了磁弹性传感器等效模型电路。然后,设计了一种基于片上系统的阻抗测量电路。最后,验证了该磁弹性传感器共振频率测量系统的可行性和可靠性。实验结果表明:该系统测得的频率分辨率小于0.1 Hz,精度为0.5%。与传统网络分析仪系统相比,测量同一Metglas 2826MB材料所得共振频率仅相差60Hz;测量两个长度不同的Metglas 2826MB材料所得共振频率比为0.74,与理论计算值0.8相近。另外,该系统也可用于磁弹性传感器在不同介质中的共振频率测量。得到的结果显示:设计的测量系统完全可取代昂贵庞大的网络分析仪,具有高度集成,强抗干扰,低成本和便携式测量等优点。     

PSD在弦振动测量中的应用

振动的测量在工业生产过程中有着重要的意义,如设备的监测、故障的诊断、噪声的分析与消除等都离不开振动的测量．介绍了PSD位置敏感器的组成结构、工作原理、性能指标及信号处理电路。PSD是一种光学半导体传感器,能够根据光点在其表面位置的不同而输出不同大小的电流,对光点的位置进行快速、精确定位。用激光—琴弦—PSD传感器及相应的信号处理电路组成一个振动测试系统。通过对振动曲线进行分析处理总结出PSD传感器在振动测量领域有着广阔的应用前景。     

基于PSD的静电悬浮液滴振荡技术在表面张力与黏度测量中的应用

位置敏感探测器PSD(position sensitive detector)具有成本低、响应速度快、探测灵敏度高的特点,文中结合一维PSD和静电悬浮技术,提出一种新的悬浮液滴振荡测量的方法,可以高精度地测量高温熔融材料的表面张力和黏度系数。稳定悬浮的样品通过半导体激光器加热到熔融状态后,在位置控制信号上叠加一段频率和幅值可调的正弦振荡信号,利用一维PSD采集稳态振荡后的衰减信号,通过频谱分析和指数函数拟合得到样品的共振频率和衰减时间。利用纯金属锆进行熔融液滴振荡测量的实验,计算得到液态金属锆的表面张力和黏度系数,验证了该测量方法的有效性。     

非球面检测中偏心光束对焦系统设计

针对常规非球面检测技术存在的问题,特别是测量高精度工件表面具有一定的局限性,提出一种非接触式测量技术,即自动对焦测量技术.自行设计了一套偏心光束对焦系统.光路采用激光作为光源,一维位置敏感器件PSD作为光电探测器.激光、柱面平凸透镜和反射镜构成偏心光束对焦光路.电路分为PSD信号处理电路和电动机驱动电路,具有电压放大、消除地面干扰和滤波等作用.     

一维PSD在液位检测中的应用研究

综述了一维位置敏感探测器(PSD)的工作原理,提出一种基于PSD的液位检测装置.采用激光三角形检测方法,非接触地精密测量液位变化.给出了信号处理电路,并对信号处理电路进行讨论,包含液位变化适用范围、背景光和暗电流影响的电路解决方法,并对检测系统进行了标定.     

基于PSD的光电自准直仪角度测量系统研究

PSD是一种新型半导体光电位置敏感探测器件,利用PSD作为光电接收器件的自准直仪,实现对角度形变的测量.系统处理电路采用C8051F005单片机为核心器件对传感器输出信号进行处理,利用CPL-D完成多路数据的采样和传输的控制.系统实现了实时处理、动态显示,降低了PSD信号处理电路噪声干扰、简化了信号处理电路,提高了测量准确度.     

高精度功耗测量仪的设计

讨论了功耗测量的方法,提出了一种利用流体冷却设备的同时,测量相应功耗的功耗测量仪的结构设计、电路设计及相关的软件开发,分析了其基本工作原理、管路的损耗计算、传感器的安装位置的确定计算、热容比和流体密度对温度的变化的计算,以及相关的控制器的设计,信号调理以及标准4～20mA功耗信号的输出电路。     

科里奥利质量流量计在线连续测量流体密度的理论分析

科里奥利质量流量计是一种直接测量流体质量流量的仪表，同时可在线检测流体密度，出于对其传感器结构优化设计的目的，建立了振动微分方程，其解可给出流体密度在线检测的依据，并给出密度与温度的对应关系，得出给U型管谐振频率的推导结果，并进行具体计算的验证。     

石英音叉传感器测量流体密度和黏度的研究

文中基于石英音叉传感器测量流体密度和黏度的理论,搭建了实验测试平台,验证了该传感器可同时测量流体密度和黏度的可行性.另外,实验测量了石英音叉谐振频率受温度影响的程度,为石英音叉传感器在更高温度下测量流体的密度和黏度提供温度校准依据.实验结果表明:当流体温度20～80℃变化时,石英音叉传感器测量5种流体密度的相对误差基本...     

基于涡街的介质密度计算

分析了涡街流量传感器的旋涡作用力与流体密度的关系，得出流体密度与涡街作用力成正比，和流速的平方成反比。由于流速可以由涡街的频率测得，而测得涡街作用力后，即可根据此关系计算出流体的密度。     

基于RFID汽车防盗系统

本文提出了一种基于射频识别（RFID）汽车防盗系统的解决方案。整个系统以Atmel公司的AT89S51微处理器、U2270B基站芯片和ISD公司的ISD2560语音合成芯片为核心，并同时给出了其在汽车防盗装置中的应用工作原理、系统框图、电路原理图．以及软件设计方法和软件流程图。     

压电超声换能器电负载调频特性研究

压电超声换能器由于具有较高的机械品质因数,因此对谐振频率的变化十分敏感。在负载、温度等工况因素影响下,超声换能器谐振频率会发生偏移,从而造成其出现工作性能下降甚至完全失效。提出一种电负载影响下的超声换能器等效电路,建立谐振频率与电负载的关系模型,并通过仿真以及试验进行验证。结果表明,这种电负载调频的压电超声换能器,可以有效地克服谐振频率偏移带来的性能损失问题,为新型超声加工系统的研制奠定了理论基础。     

硅微加速度计测控线路设计及参数调整方法研究

首先介绍了硅微加速度计机械部分的工作原理及电容检测方法，同时分析了整个电路系统框图，然后构建出硅微加速度计系统总体结构，并将机械部分和电路部分在S域进行统一整合。利用MATLAB软件控制工具研究了校正环节对系统稳定性和动态性能的影响情况。通过大量实验给出了优化参数组合下的开环频率特性和零位漂移特性。最后得出结论：通过对重要校正环节的参数进行正确的调整可以很好地改善系统工作性能，并能提高系统输出的稳定性。     

基于DSP TMS320F2812的变频调速控制系统

介绍了交流电机变频调速直接转矩控制原理，提出了以TMS320F2812为核心的控制系统软、硬电路设计方案，充分利用芯片片上外设丰富、运算速度快的特点，简化了系统的硬件设计，给出了用DSP实现直接转矩控制的主程序和中断程序流程图。实验表明：TMS320F2812的高速性能使系统控制的实时性和精确性得到了很大的提高，动、静态性能得到明显改善。     

An aeroelastic model of Coriolis mass and density meters operating on aerated mixtures

A lumped parameter, aeroelastic model of Coriolis mass flow and density meters is presented which addresses the effects of compressibility and inhomogeneity introduced by aerated fluids. The model addresses U-tube Coriolis meters containing radially outward and inward flows of a aerated fluid. The mass flow rate and density of the fluid measured by the Coriolis meter are given by solution of an eigenvalue problem governing the dynamics of the aeroelastic system. Mass flow is determined by the phase lag between the displacement of the out-bound and in-bound tubes in the lowest frequency bending mode of the system. Fluid density is related to the natural frequency of this mode.The aerated fluid is assumed to be a well-mixed, dispersed bubbly flow in which the bubbles are small compared to the diameter of the tube. Under this assumption, the effects of compressibility can be incorporated using a lumped parameter model of the first acoustic cross mode of the tube. The effects of inhomogeneity introduced by the bubbles are incorporated using a lumped parameter model of a bubble in a oscillatory acceleration field contained in an viscous, incompressible fluid. The resulting aeroelastic equations of motion for the Coriolis meter show that the behavior of the system is influenced by non-dimensional parameters characterizing the aerated mixtures including reduced frequency, void fraction, and fluid viscosity parameters.The model is used to examine the effect of aeration for a range of parameters considered to be broadly representative of the commercially available Coriolis meters. Results show that aeration can significantly influence the aeroelastic behavior of Coriolis meters, but that, if appropriately considered, Coriolis meters can be used to provide accurate characterization of aerated fluids.     

基于最小条件系统识别理论的转动惯量测量方法

介绍了一种基于最小条件系统识别理论的转动惯量测量方法.测量时被测工件安装在定轴测试系统上,采用加速度传感器检测系统的自由摆动信号,应用LabVIEW软件和最小条件方法计算系统的固有频率,并依此计算工件的转动惯量.文中给出了计算机设计流程图.最后应用实验的方法验证了系统的可行性.     

复杂可编程逻辑器件在周期信号常用参数ATS中的应用

介绍以复杂可编程逻辑器件实现系统测量ASIC，借助51TM单片机控制完成对50mV～50V、0．1Hz～100MHz的正弦波、矩形波等周期信号的频率、周期、占空比、脉宽和计数的全自动化测量系统的设计原理与实现方法。实验表明这是一种功能多、精度高、体积小、且具有特殊功能的性价比很高的智能化仪器。     

一种磁流变液性能测试用的凹字型磁路结构设计与研究

剪切屈服应力是反映磁流变液流变特性的主要参数之一,稳定可控的磁场直接影响磁流变液剪切屈服应力的测量精度,因此磁场设计是否合理对磁流变液的流变性能测试具有重要的影响。针对外置式线圈产生的磁场强度较低且存在漏磁现象、对称式线圈中磁流变液装载不便导致测量过程持续性差等问题,设计了一种凹字型磁路,通过调整线圈位置来改变磁场结构,使磁力线垂直穿过磁流变液流动方向,同时可拆卸的组合式磁路设计在保证磁场强度需要的前提下实现了磁流变液的连续性测量。此外,还分析了不同电流下的磁场强度分布规律,并基于优化的磁路开展了磁流变液剪切屈服应力等力学性能参数的测试。与主流标准测试仪器相比,具有凹字型磁路结构的磁流变液测试系统所测得的剪切屈服应力平均相对偏差值约为10%,重复误差在6.34%以内,说明该磁路结构是磁流变测试中磁场装置设计的一种可行方法。