用计时-计频方式精确测量涡街流量计信号

涡街流量计是一种测量流量的传感器，其输出信号是与流量成正比的脉冲频率信号，在不同介质和管径中测量流量时所对应的输出信号频率范围不同．采用常规定时采集信号脉冲数的方法容易在低频率产生误差．为了能够精确获取涡街流量计在低、中频段的信号，采用了输出脉冲信号计时与计频方式相结合的测频方法，重点介绍了交点频率的计算方法和误差分析，提供了用单片机实现这两种方法的测量原理和硬软件设计思路．     

基于Hilbert-Huang变换的涡街信号处理方法

利用Hilbert-Huang变换(HHT)的固有模态分解特性，提出了一种涡街信号频率估计的新方法.采用压电传感器进行涡街信号的检测，通过分析信号经过固有模态分解后的时频特性，获得了不同模态所代表的噪声信号成分和实际涡街信号成分.模态中的一部分表示了信号中的噪声，而剩下的部分模态真实反映了信号的频率成分.在仿真的基础上，获得了去除噪声的部分模态瞬时频率与涡街频率的关系.研究结果表明，基于HHT的涡街频率估计方法，可以精确估计涡街信号频率并提高涡街流量计的抗干扰能力.该方法计算量小，能够满足涡街流量计在实际工程应用中的要求.     

用自相关算法扩展超声涡街流量计的下限

为了提高超声涡街流量计在低流速下的测量性能，更好地提高信噪比，采用了自相关滤波算法，提出了在调幅式超声涡街流量计中加入自相关滤波算法的设计思路．给出了在高速单片机上应用的具体计算方法、重要参数的取值范围及标准风道上的实验结果．结果表明，该算法在低于0．3m／s流速时很好地抑制了噪声干扰，提高了信号幅值，较好地解决了低流速测量时数据不稳定的问题，扩展了超声涡街流量计的下限．     

工程中选择和安装涡街流量计应注意的问题

论述了涡街流量计在工程应用中选择和安装中应注意的问题,为正确使用涡街流量计提供了科学的参考。     

基于GSM短信平台低功耗涡街流量计的设计

针对涡街流量计的测量数据实现无线远传的需要,依据GSM的通信协议,采用GSM MODEM模块,设计了基于GSM MODEM短信平台的低功耗涡街流量计．模拟运行表明,该系统能够准确测量瞬时流量、累积流量,并实现涡街流量计与上位机之间准确的数据传输,准确度为1．0级．正常工作电流350μA,待机工作电流120μA,并且系统运行稳定。     

基于MSP430型单片机的智能涡街流量计转换电路的设计

介绍了以MSP430型单片机为核心的智能涡街流量计转换电路的设计与开发,涡街传感器前置放大板送出的脉冲信号进行采集处理并送D/A转换模块进行标准4～40mA输出。重点对硬件电路设计、软件实现等内容进行了阐述。经现场考核运行表明,技术指标达到设计要求,工作可靠,解决了以往转换电路存在的功耗大、性能不稳定等问题。性能接近同类进口产品的水平,成本远低于同类型进口产品,具有广泛的市场前景。     

基于FFT与STM32 MCU的涡街信号处理系统设计

该文针对涡街传感器输出信号的特点和低流速时涡街流量计测量精度受限的问题,设计了一种基于STM32芯片的数字涡街信号处理方法与系统,将涡街传感器输出信号通过低噪声前置放大电路,可采集低流速下的涡街信号,再通过频谱分析法FFT准确计算出涡街信号频率,有效提高了测量精度。     

锥形流量计的标定及其误差分析

通过对影响流量计标定精度的因素(如计数及计时的精度、水流的稳定性、标准罐体积的计量方法、换向器的切换速度、温度等)进行深入研究,并采取相应的措施,提高了标定精度,确保了标定结果的准确性。运用此高精度的标定系统,对锥形流量计进行了标定,并对标定出的流出系数进行科学处理,分析了其标定结果的误差精度,确保了标定数据的可靠性。流量计的测量误差在3‰以内,可达到现场流量测量的要求。     

石油领域外输流量计误差产生的原因及对策分析

新时代背景之下,计量已经成为了我国石油、天然气等多种物质在生产与运输中的重要环节.本文从计量工作的流程及方法入手,在流量因素、温度因素等多个方面提出了外输流量计在计量检定中误差产生的原因,同时在计量工具、完善流程、加强监督等方面提出了减少误差产生的对策.     

热重-红外联用气体产物光谱信号定量研究

针对热重-红外联用分析中确定气体产物的释放速率对了解热分解过程、气固反应的重要性, 通过关联热重分析仪中测得的固体样品质量损失速率, 提出了依据傅里叶红外光谱仪测得的非对称性气体产物响应光谱信号强度时间变化,获得该气体逸出速率的定量校正分析方法.并以热重-红外联用碳酸钙样品热分解过程为例, 重点讨论了载气流速、样品质量等参数对逸出气体光谱信号滞后、形变的影响. 结果发现,气体传输滞留时间、扩散逆混合时间主要取决于载气流速, 而与样品质量无关.     

改进Chirplet时频原子的非线性调频信号分解

针对Chirplet时频原子对正弦类型的非线性调频信号的分解性能较弱的问题,提出一种改进的Chirplet时频原子．首先从理论上分析Chirplet时频原子对正弦类型的时频分布的失配问题,其次在Chirplet时频原子中加入正弦调频因子,使原子的时频曲线产生类正弦形状的弯曲性能,最后使用遗传算法代替匹配追踪算法,提高原子搜索效率．仿真实验结果表明,改进的Chirplet原子对于非线性调频信号的分解性能与Gabor、Chirplet和FM^mlet原子相比,有了较大的提升．     

基于时频分析的混沌谐波线性混合信号提取算法

混沌信号与谐波信号的分离问题是混沌信号处理中的重点问题,时频分析理论的日趋成熟为该问题带来了新的解决方案。针对不同噪声情况下混沌背景下谐波信号的提取进行分析,将小波变换与EMD方法进行比较,经仿真实验总结出一种新的谐波信号提取的融合算法,仿真实验验证了该算法的有效性。     

参数逼近的自适应时频分析

针对二次时频变换中的交叉项影响,研究了一种基于信号分解的WVD时频分析的方法,它结合自适应高斯提取法的思想和WVD的优良特性,将信号分解为若干个基于高斯包络的chirp信号分量,然后进行WVD时频变换和时频图的综合显示,消除了时频变换中交叉项的影响,也保持了信号自项的时频聚集度．将此时频分析方法应用于雷达信号时频分析,实验结果表明,该分解方法有效地消除了信号交叉项的影响,且保持了原信号的时频聚集度．     

基于时频子空间方法的线性调频信号参量估计

针对加性色噪声背景下的多分量线性调频信号参量估计问题,提出了基于相位差分的时频子空间方法.该方法将时频子空间的方法引入线性调频信号参量估计中.首先时多分量线性调频信号做相位差分,然后在时域内利用子空问方法对差分后的信号进行滤波,最后用基于矩阵束的方法进行频率估计.本方法消除了使用相位差分而带来的交叉项的干扰,同时能够很好的消除加性色噪声对多分量线性调频信号的参量估计的影响.仿真实验证明了本方法的有效性.     

用神经网络分析两相流横掠三角形柱体的信号

对气液两相横掠柱体旋涡脱落信号数据进行了三层小波分解,并提取第三层小波分解的8个重构信号的能量作为人工神经网络的输入特征向量,训练了人工BP神经网络,并应用该网络实现了气液两相绕流中含气率大小的定位.解决了用传统的傅里叶变换进行信号分析时所不能解决的问题,即当含气率过大时,无法从功率谱图上确定含气率的大小.试验范围内最大可确定的截面含气率可达35.9%.研究表明,小波分解的特征提取技术和人工神经网络的模式识别技术联合应用可以作为测量两相流组分的一种新方法,也可作为对大含气率气液两相流横掠柱体旋涡脱落的分析方法.     

基于时频局域相关能量的时变信号分析

提出了一种基于信号时、频局域相关能量的新的时－频信号分析方法，它有着较明确的物理意义，进一步的分析表明了它实际上是对Ｒｉｈａｃｚｅｋ分布的平滑，与Ｗｉｇｎｅｒ分布（ＷＤ）相比，它有效地消除了多分量信号的交叉项，并避免了ＷＤ的频率模糊现象，计算方法也更为简便。     

基于ATT7022A的多功能电表的设计

采用高精度的电能专用计量芯片ATT7022A设计了一种电子式电能表。采用此方案测量各种电能参数,具有精度高,功能扩展方便,易于实现等优点。介绍了电能参数测量原理,详细分析了多功能电表的接口电路、软件结构、软件校表,给出了系统校表后的测量效果误差。     

宽带非平稳信号的瞬时频率测量方法

针对宽带非平稳信号,提出一种瞬时频率测量方法.利用加限自适应滤波器将信号分解为多个渐进单频信号,根据其解析信号的相位函数求出其瞬时频率;综合所有分量的时频关系实现对宽带非平稳信号瞬时频率的准确测量.仿真实验和误差分析结果表明,该方法克服了Fourier分析、Wavelet变换和Hilbert-Huang算法求解宽带非平稳信号瞬时频率的困难,在整个分析频段都能实现较高的频率测量分辨率,对信噪比在0dB以上的信号具有优于0.2MHz的测量误差.对8μs长度信号,该方法除了有25.816μs初始运算延时外,对连续数据处理具有实时性,能够满足宽带非平稳信号频率的瞬时测量要求.     

基于单片机AT89C52的频率计的设计

在电子技术中,频率作为电子电工学中的一个重要参数,对频率的测量就显尤为重要。系统应用单片机的数学运算和控制功能,采用单片机AT89C52作为核心器件,采用模块化布局,设计一个数字化频率计,该系统实现了测量量程的自动切换,既满足测量精度的要求,又满足系统反应时间的要求,系统具有体积小、成本低、可靠性高、测频范围宽等优点。