单线圈光电式振弦传感器测频系统的设计

在对振弦传感器的特性和工程应用进行研究的基础上,创新的设计了一种单线圈光电式振弦传感器,同时给出了相应的激振、拾振和测频系统的设计。振弦传感器采用单线圈电磁激振方式,应用光电管结合MCU进行振动信号反馈,不但简化了硬件电路,而且解除了激振和拾振中电磁干扰问题,提高了测量的精度和稳定性。激振中采用的扫频技术也使振弦的起振更加稳定可靠。     

基于频谱反馈的振弦传感器自适应激励策略研究

振弦式传感器的激励是保证振弦传感器可靠测量的前提。文章针对工程中因振弦传感器激励不可靠导致的测量问题,开展了激励效果影响因素的分析与实验研究;根据低压扫频激励方式涉及的激励波形、激励步长、激励范围、激励次数等影响因素分析和实验结果,设计了预激励、分段激励和复激励三阶段,结合基于FFT的频谱测频方法,形成激励输入与测量结果输出的闭环反馈和评价机制,实现了振弦传感器的自适应激励;文章以卡槽式结构的振弦式应变传感器为例,证实了所提出的激励策略相较于其他策略,可有效改善振弦传感器的激励质量,提高振弦传感器测量的可靠性和准确性。     

一种快速精确测频方法及应用

针对实际应用中在较短时间内对传感器检测到的单频信号进行快速精确频率测量的要求,介绍了一种改进的多周期频率测量方法,该方法利用被测信号来触发开启同步门,使测量误差与被测信号频率无关,提高了测量准确性。分析了测量中的误差,并给出了该方法在实际设计中的应用,测试结果表明这种方法具有较高的实时性和准确性。     

船舶电力推进系统电磁环境虚拟暗室测试技术研究

针对船舶电力推进系统体积大,功率高,结构复杂,电磁干扰严重等特点,提出了一种船舶电力推进系统电磁干扰虚拟暗室测试技术。首先设计了多传感器同步测试电力推进系统的电磁干扰,克服单传感器分布测试时带来的时间差问题,并提出了时频同步技术保证多传感器测试的信号时间与频率同步,从而提高测试精度和应用范围。然后设计了基于独立分量分析的多通道盲源分离算法,利用源信号近似的统计分布先验知识分离出每个传感器的信号。最后建立了虚拟暗室测试系统进行试验验证,计算机仿真以及试验结果证明该技术准确而快速地测试出了电力推进系统的电磁环境,确定了电力推进系统的主要干扰源,保证电力推进系统的电磁兼容性,具有重要的工程应用价值。     

振弦式传感器激振策略优化

振弦式传感器的激励常用高压拨弦激振和低压扫频激振两种方式。高压拨弦激振对传感器损伤较大,信号衰减快,测量精度差;低压扫频激振扫描时间长,信号不宜拾取。提出一种反馈式低压激振方法,降低拨弦激振电压对传感器进行预激振,将反馈的振动频率信号作为输出,对传感器进行复振,可以在很短时间内使振弦达到共振状态。设计专用检测电路对调优后的激振策略进行验证,证明该方法激振时间短,共振幅度大。振动幅度的提高可增强抗干扰能力、降低信号处理电路成本、增加可用测量时间、提高频率测量精度。     

振弦传感器扫频激振与测频方法研究

单线圈振弦传感器主要用于大坝、桥梁及建筑物等各种工程的安全压力监测。与压电等其他传感器相比,其测量压力更加精确,使用寿命更长。这类传感器的应用难度在于如何通过有效的激振方法,使振弦以当前压力下的固有频率振荡,且振荡幅值需达到测量的要求。介绍了一种新的单线圈振弦传感器扫频激振与测频方法,在未找出振弦自激振荡频率前,采用缩短计数时间粗略计算振弦自激振荡频率,以达到快速扫频的效果;在预判将要出现振弦自激振荡频率时,再采用延长计数时间来精确计算振弦自激振荡频率。该方法对有效激振和扫频方式进行了改进,并采取一些有效措施以提高测频精度。实际测量应用证明,该方法稳定、可靠,且精度高。     

TMS320F2812的多通道高速同步交流采样设计

在电力运行参数测控类应用系统中,采用AD73360型A／D转换器采集多路电压和电流信号,使用TMS320F2812实现了高速同步采样及电力参数在时域的计算;给出AD73360和TMS320F2812的硬件接口电路;采样系统采用C语言编程,给出了主程序、多通道缓冲串行接口初始化过程等的流程图;论述了采样接收中断、时域采样数据处理等技术。通过测试验证了设计方案的适用性和正确性。     

一种舵偏角动态测试同步采集系统的设计

舵偏角动态测试中需要实时采集多通道、不同类型数据,而舵机数字指令的时间同步信息又无法直接获得.针对测试中数据的同步采集问题,设计了一个基于统一时标的多通道数据同步采集系统.利用舵机状态信息确定系统测试零点时间标志,并打开一个外部有源晶振作为系统时钟源,通过传感器、A/D采集卡的触发同步与舵机数字指令的计时同步相结合,实...     

一种多通道同步数据采集预处理电路的设计与仿真

提出了一种多通道同步数据采集预处理电路的设计方案。该方案采用简单可靠的硬件高速锁相环电路控制多通道A/D转换器,保证了同步整周期采样,实现了相互关联的多路信号的采集。并对整个电路进行了仿真。仿真结果证明了电路设计的正确性。     

高精度多通道同步正弦信号源设计与实现

智能型万能式断路器的核心控制部分采用具有精确选择性保护和多功能的智能控制器,根据产品企业标准以及其它相关要求,智能控制器在出厂前需进行合格检验;根据检验要求,检测系统需要提供能模拟实际电网电流、电压信号的高精度多通道同步正弦信号源;设计了一套由计算机、数据采集卡等硬件和基于LabVIEW虚拟仪器平台开发的软件构成的高精度多通道同步正弦信号源,并采用M系列数据采集卡同步技术,满足了智能控制器出厂检验要求;从系统总体方案设计和软件等方面对信号源的实现方法以及功能进行了详细介绍,所设计的高精度多通道同步正弦信号源已成功投人使用;实际应用表明,正弦信号源在精度、速度和同步等方面均具有良好的性能.     

新型同步发电机励磁控制器的设计

针对传统的基于迭代学习控制算法的同步发电机励磁控制器存在初始控制信号由经验确定的问题,提出了一种基于即时学习型迭代学习控制算法的同步发电机励磁控制器的设计方案。该方案在迭代学习控制算法中引入即时学习算法,利用即时学习算法计算初始控制信号,有效减少了初始控制信号与理想控制信号之间的误差。仿真结果表明,该励磁控制器收敛速度快,具有更强的维持机端电压的能力。     

多传感轨道扣件检测的数据同步采集系统设计

针对轨道扣件检测的多传感数据同步采集,首先,在分析线阵CCD相机成像原理的基础上,根据系统的要求对相机的关键参数进行了选择并设计了采集方案。然后,设计了传感器的信号调理电路,包括电平调整电路以及抗混叠滤波器的设计,提高了传感器的抗干扰能力。并通过STM32获取光电编码器的等间隔脉冲信息,对各个传感器进行触发控制,设计了线阵相机与惯性传感器的同步触发方案。最后,编写了上位机软件实现了数据的同步采集。实验结果表明,该系统能够精确采集各传感器的数据,具有较强的抗干扰能力和稳定性。     

单片机控制的同步电动机励磁系统研制

在分析同步电动机功率因数原理的基础上,提出了以恒功率因数为控制目标提高电网功率因数的方案,设计了以恒功率因数为控制目标对励磁电流调节的同步电动机励磁装置,详细讨论了基于W77E85单片机的励磁控制系统的软、硬件设计。实验表明该方案可行有效。     

软件同步采样技术在电能计量中应用

根据电能计量的实际需要,分析了采用软件实现同步交流采样的工作原理。结合DSP技术给出一种基于TMS320LF2407a芯片和MAX125的软件同步采样处理系统的硬件实现方案及软件设计思想,可减少硬件的复杂度的同时保证检测精度。最后,讨论了系统抗干扰设计。     

基于IEEE1588的分布式柔性测压带系统设计

为了研发一套分布式翼面柔性测压带系统,实现以表面贴附的方式测量飞机翼面压力,同时满足大规模分散式的传感器节点数据的同步采集、实时传输和本地存储等功能,提出系统总体设计方案,提供了硬件设计方法和软件设计流程。测试了系统的各项性能,并进行系统性能评估。测试结果表明:该系统达到了预期的技术指标,符合测试平台的要求;该系统是通用的,可以将压力传感器换成其他类型的传感器,尤其对于需要大量传感器的测试环境,其提供了一种安装方便、扩展灵活、数据传输可靠的解决方案。     

基于同步测量的电阻抗层析成像系统研究

针对APT模式EIT系统存在的异步测量、结构复杂、调试困难等问题,研究设计了一种基于同步测量的电阻抗层析成像系统,从硬件和软件两个方面阐述了如何实现同步测量.系统硬件由PXI集成控制器、开关模块、数据采集模块和自制电流源组成,简化了系统结构,提高了系统的稳定性和精确度.本系统采用LabVIEW开发了专用软件包,实现了信号的同步采集,并用改进正则化算法重建了电导率分布图像.对比实验显示了同步测量和异步测量的差异,结果表明同步测量EIT系统图像更清晰,伪影更少,平均相对误差降低了48.99%.本文提供了一种可行的EIT系统同步测量方法,该方法适用于多电极(电极数≥16)场域的无损伤成像应用.     

多路振弦式传感器桥梁检测系统设计

为了满足桥梁安全监测中振弦式传感器数据采集需求,设计了多路频率数据采集的测量系统。针对振弦式传感器输出信号微弱、容易受到干扰而造成的测量精度下降问题,设计了高效抑制干扰的硬件电路,软件以STM32处理器为核心,提出适合测量频率方案。测量系统能够在24 s内完成8个通道的振弦式传感器的测量,测量准确率高达99.9%。实验结果表明:该系统具有工作稳定性较高、硬件电路简单、抗干扰能力强等优点。     

同步发电机励磁故障诊断系统研究及实现

智能故障诊断系统作为人工智能技术在故障诊断领域的应用,在实践中取得了较好的成效,同步发电机励磁装置诊断系统是在对励磁单元的结构层次、工作原理及其故障模式、故障机理展开分析和研究的基础上来进行设计的,针对现场实际的需要,对智能故障诊断系统在励磁系统故障诊断的应用技术进行了研究,分析了诊断系统的层次结构和主要组成模块,采用DSP作为控制器件,设计了诊断系统的硬件结构和软件结构,最后讨论了诊断系统的诊断机理和工作流程。     

超长引水隧洞安全监测系统组网研究

水工隧洞建设逐渐向长距离、大断面、大埋深方向发展,基于电测法的传统安全监测系统组网方式面临着信号传输衰减,高水头下绝缘保护难度大,工程成本高等难题,因此不再适用于此类隧洞。结合国内某超长引水隧洞安全监测系统的实际施工,通过:1)选用光纤光栅传感器;2)监测断面内传感器采用串联或并联组网;3)监测断面间通过G.652D光纤连接组网;4)各数据采集站通过接入主干公网或GPRS无线传输2种方式进行组网,提出一套完整的超长引水隧洞安全监测系统组网方案,并通过相关实验与实际工程运用,证明该组网方案在保证监测数据长距离可靠传输的同时,减少工程成本,为引水隧洞安全监测工作提供参考。