一种简易信号发生器的设计与仿真

信号发生器是电子实验室最常见仪表之一,在工程和教学中有广泛应用。本信号发生器以差动输入四运算放大器LM324为核心,主要运用模拟运算电路,可以产生正弦波、方波、三角波和单次脉冲信号。设计的创新之处在于增加输出调整电路并整合单脉冲发生功能。在Multisim 14.0环境下进行仿真分析验证了设计方案的可行性。这种信号发生器具有原理易懂、容易调试、成本低廉等优点,可作为高等院校电子技术教学、电子课程设计和电子创新大赛的参考电路。     

基于STM32的新型信号发生器设计

给出信号发生器的硬件组成,阐述DDS芯片AD9833的工作原理,SPI通信过程,正弦波、三角波、方波3种信号的软件实现方法。搭建控制平台验证信号发生器的性能,结果表明:该信号发生器信号输出高频噪声少、频率精度高。     

基于LabVIEW环境的VI-1型虚拟测试系统的开发

介绍一种自行开发的基于LabVIEW环境的VI-1型虚拟测试系统.与传统测试系统相比,该仪器不但界面友好,而且功能强大、操作简便.其突出特点体现为功能的高度集成,它集低频信号源、示波器、频谱分析仪于一身.它不但可以产生并显示正弦波、三角波、方波、锯齿波等低频测试信号,而且可以同步观测被测点的时域响应并进行频域分析.     

基于高温油气藏使用的涡轮发电脉冲发生器

随着油气藏开发深度的增加,高温深层钻井随钻定向仪器的解码越来越困难,传统的降低井底温度的方法都存在一定的局限性。针对这一问题,提出了一种新的技术方案,可以实现高温油气藏使用涡轮发电脉冲发生器,通过对涡轮发电机进行特殊设计,实现对高温油气藏使用的脉冲发生器进行解码。在实验室进行了不同深度下涡轮发电脉冲发生器对井底温度、信号衰减、深度变化的影响实验。实验结果表明：该方案可以满足不同深度下不同信号衰减的解码需求,而且随着深度增加,脉冲越来越弱;在实验室测试中,输出信号满足解码要求;该方案在高温油气藏作业中具有一定的应用前景。     

基于单片机和FPGA的扫频信号发生器

利用MSP430单片机和Altera FPGA,配合高速数模转换芯片AD768,提出了一种锯齿波扫频信号发生器的设计方法。通过上位机将所需的波形数据信息烧写至单片机,存储在FLASH中,现场可编程门阵列(FPGA)作为系统中的桥梁工具,提供FLASH的读地址和数模转换芯片的控制逻辑。实验结果输出波形正确稳定,符合雷达触发信号的要求。该设计方法简单、灵活,能适应不同信号的输出需求。     

基于DDS的随钻电阻率测量仪信号发生器设计

基于直接数字频率合成技术(Direct Digital Synthesize,DDS)设计了一种应用于随钻电磁波电阻率仪器的信号发生器.该信号发生器结合了DDS和MCU技术,实现了信号的可编程控制,输出信号的频率和相位可调,并具有频率分辨率高、输出稳定、转换速度快等优点.文中研究了DDS的工作原理,设计了电路结构并给出了高阶滤波器的设计方法.经实际应用表明所设计的信号发生器可靠性高、稳定性好,能够满足随钻电阻率测井的需要.     

Yb-01型比值变送器维修与校验

Yb—01型比值变送器是一种二次转换装置。它与QRD—1102热导式氢分析器或QZS—5101热磁式氧分析器相连接,可以直接把QRD—1102或QZS—5101输出的交流毫伏信号转变为0～10mA的统一电信号。这样不但实现了二次仪表的统一性,而且可以和电动单元组合仪表配套。     

CPLD低频数字相位测量仪的设计

介绍了一种基于复杂的可编程逻辑器件（CPLD）和高速单片机STC89C58的低频数字相位测量仪。该测量仪包括数字移相信号发生器和相位测量仪2部分,分别完成移相信号的发生、频率与相位差的预置、数字显示、信号的移相以及移相后信号相位差和频率的测量与相识等功能。其中数字式移相信号发生器可以产生预置频率的差值;相位测量仪可以测量和显示相位信号的频率、相位差。     

基于瞬变流的输油管道泄漏检测模拟

针对输油管道泄漏检测的现状进行了总结,并研究了一种基于瞬变流的检测输油管道泄漏点的方法,该方法利用管道均匀竖直的特点,在下游流体出口处设置阀门和压力检测装置,当输油管道发生泄露时,周期性关闭阀门产生瞬变流即连续压力波,以连续压力波为输入信号,泄漏管道为系统,检测管道出口处的压力信号为输出信号来检测泄漏。当产生同样周期及振幅的连续压力波时,由于泄漏点所在的位置不同及压力波造成管道共振,输出信号即管道出口检测到的压力也不同,根据这一特性,不断改变输入的压力波周期,即可产生不同的系统频率响应图。由此判断出泄漏点位置。     

自制具有4(0)-20mA电流信号输出功能的数字万用表

<正>1技术背景通用的数字万用表和4(0)-20mA信号发生器是电气工程技术人员在现场电气设备的安装、调试、检修维护过程中,最常用的电气测量仪表。但市场上专用的4(0)-20mA信号发生器价格昂贵,而且现场携带多台测量仪表,携带十分不便。为此,我们对普通的数字万用表进行改造,在表内部增加DC24v升压电路、4(0)-20mA信号发生模块及充电电池,使普通万用表具有4(0)-20mA输出功能。这样,既可作为通用数字万用表,又可作为4(0)-20mA信号发生器,且可显示输出量读数。     

On-line process identification and PID controller autotuning

We propose a new and simple on-line process identification method for the automatic tuning of the PID controller. It does not require a special type of test signal generators such as relay or P controller only if the signals are persistently exciting. That is, a user can choose arbitrary signal generators such as relay, a P controller, the controller itself, pulse signal and step signal generator because it needs only the measured process output and the controller output. It can incorporate nonlinearities due to actuator saturation or manual mode operation during identification work and shows a good robustness to measurement noises, nonlinearity of the process and disturbances. The proposed autotuner combined with the identification method and tuning rule using a model reduction shows good control properties compared with previous autotuning methods.     

Dynamic modelling of a gas phase catalytic fixed bed reactor—III: Identification using binary pulse sequence test signals

The dynamics of a gas phase catalytic reactor is identified experimentally using broad bandwidth Walsh-Hadamard sequences as test signals.The binary test signals are designed from Walsh functions as they appear in Hadamard matrices. Each element of the matrix is multiplied with a fundamental signal with zero mean.The input and output time series are Fourier analysed to give local frequency responses. The reliabilities of the estimated gain and phase angels are evaluated and provide a useful guide for experimental design and interpretation. Results from a Walsh-Hadamard sequence are compared to results from a square wave signal and found to give similar accuracy.Good agreement between experimental values and theoretical predictions is obtained. The test signal period should be at least three times the thermal residence time or generally the dominating time delay.     

应用小波分析研究湍流相干结构(Ⅱ) 相干结构波形的重构及局部奇异性分析

基于对小波变换的分析 ,确定了能较准确地反映信号振幅的相干结构波形重构公式 .采用Morlet小波能有效地重构出不受基波干扰的次谐波波形 .结合Morlet小波分辨率高的优点和正交小波正交性的优点 ,提出了实际含噪声信号中相干结构波形的重构公式 ,既可重构出次谐波的波形 ,又可排除高频噪声的干扰 .提出了基于小波分析的湍流中相干结构局部奇异性分析的研究方法 ,可以计算相干结构的结构指数 .用模拟信号和圆形湍流射流边界层内的实验数据对上述结论进行了验证 .     

System Analysis of a DoD Print Head for Direct Writing of Conductive Circuits

The inkjet-printing principle is becoming more and more important for new applications besides conventional graphic printing. The target at our institute is to print conductive silver lines and areas of different widths and thicknesses. Based on a drop-on-demand (DoD) micro feeding system, a colloidal ink printer was developed to print conductive circuits. The printer has a stationary piezo-driven print head with a nozzle diameter of 100 μm. With such a nozzle, conductive paths with a width between 110 and 250 μm can be realized. A waveform generator is used to actuate the print head's piezo actuator. The most common control signal is a nearly rectangular voltage pulse. Shape, duration, and amplitude of the piezo control signal influence the stability of the printing process and thus the quality of the printed electrical structures significantly. Different rise and dwell times or pulse shapes can be considered to optimize the printing process. In this article, the piezo control signal's shape is analyzed, varied and the print head's system behavior is characterized. In a performance and signal analysis, the influence of the piezo input signal's shape on the transient behavior of the piezo output energy signal is identified. An optimized piezo control signal shall be achieved. In conclusion, a method is presented to measure droplet parameters such as radius, speed, and volume.     

Further evaluation of the acoustical particle counter

Further research on the acoustic sensor was conducted with a smoke tracer experiment and a subminiature, high frequency response microphone. Smoke filament tests showed that the flow is laminar in the capillary and breaks up momentarily only along a local flow streamline when the sensor is triggered by a particle. The original signal is a shock wave because the signal trace has a rise time of 15/23 0 microseconds. It appears that the whole signal trace has to be examined for particle size information.     

喷嘴释放单气泡的声发射特性

利用声发射技术在单气泡发生实验装置中研究了气液两相流中单气泡的动力学特性,使用自行开发的采集处理程序进行气泡声信号的参数提取,采用统计分析、小波变换和快速傅里叶变换对声信号进行时域和频域范围的分析。分析结果表明,声发射技术可以检测到管内气泡的声信号,具有较高的信噪比,且声信号随着喷嘴尺寸的增大而增大,随着液相表面张力的减小而减小。比较不同喷嘴直径下气泡的频率谱,发现喷嘴释放气泡发出的声信号频率为150～200 kHz,且随着喷嘴直径的增大,峰值频率相应增大,提出了声信号峰值频率与气泡尺寸之间的关联式。同时得到了气泡上升过程中的连续形态变化,分析了气泡产生声音的机理。研究表明,声发射技术是一种灵敏度高、测量手段方便的方法,可用于气液两相流气泡运动特性的检测。     

基于聚类方法的运动气泡声发射信号分析

利用自行开发的采集处理程序采集3 mm喷嘴释放的连续气泡上升阶段的声发射信号,提取声信号波包并计算声信号参数。基于k-均值聚类分析方法对孔口气速1.42 m/s时的声信号波包进行分类处理,分析各分类声信号参数统计规律。通过快速傅里叶变换和小波分析方法分析各分类声信号的时频特征,结合气泡运动图像对声信号进行有效识别,研究了多个气速下的分类规律。结果表明,基于k-均值聚类分析的时频分析方法得到的各分类声信号具有一定的相似度,结合高速摄像技术,可以有效分析气泡上升运动声信号,识别气泡振荡、破碎、聚并等运动形态。