线性模拟量数据采集系统准确度的一种评价方法

采用一种新的准确度表述方法来评价数据采集系统的准确度；同时讨论了该方法的数据采集系统各种误差与现有指标的兼容性问题。     

数字示波器大触发延迟时间的量子化测量方法

针对数字示波器的大触发延迟时间,提出了一种量子化测量方法。使用正弦激励信号周期作为测量尺度标准,将大触发延迟时间表述成整数个正弦周期与一个小数个正弦周期的合成。小数周期部分用相位差法直接测量获得,而整数的获取,通过将大触发延迟时间分割成多个小触发延迟增量之和,分别触发测量各个小触发延迟时间增量,然后,以累积方式获得大触发延迟时间粗测值,并以此计算获得整数值,最终将两部分时间合成得大触发延迟时间测量结果。在数字示波器上所作的一组实验验证了该方法的正确性与可行性。该方法可用于数字示波器大触发延迟时间的精确测量和计量校准中。     

捷变正弦信号源波形建立时间的精确测量

针对正弦信号源捷变状态切换后的建立时间、开机后波形建立时间以及过载恢复时间等的精确测量问题,提出了一种基于局域波形四参数拟合的测量分析方法,然后将拟合模型参数拓展到全局,进而获得拟合回归波形与过渡过程波形的回归残差波形。该波形的收敛过程反映了正弦波建立过程中的残差收敛变化过程。以它为目标对象,加上主观设定的建立时间的条件判据,可以获得正弦建立时间的起始和终止两个时刻点,最终获得完整的正弦信号建立时间。在两组不同条件下的状态切换实验结果,验证了该方法的有效性和可行性。该方法也可以推广应用到脉冲调频、脉冲调幅、脉冲调相、捷变频信号的建立时间测量评价中。     

一种适用于现场原位校准的双输入激励方法

针对现场校准中各种非电物理量激励源实现困难的问题,提出一种双输入激励法,以电信号标准源激励校准传感器后面的数据采集系统。借助于现场物理量值提供单值激励,以现场测量标准校准包含传感器的被校测量系统,并判定传感器的工作正常性。在其工作正常情况下,以传感器稳定的传递特性模型的平移,表述其现实特性,模型参数来源于以往实验室校准结果,从而以双输入激励法完成全测量系统的现场校准。从铂电阻温度计长达6年的校准结果漂移特性,可以看出该方法具有正确性和可行性。     

16 bit量化误差对正弦参数拟合影响的误差界

为了定量评估量化采样序列对四参数正弦拟合结果影响的误差规律,针对16 bit量化对四参数正弦拟合带来的影响,分别在有效位数、幅度、频率、初始相位和直流分量五项参数上进行了拟合误差界的搜索。选取的条件变量分别是幅度、序列所含波形的周波数、初始相位、直流分量以及序列数据点数。以两两联动的双条件组合方式进行误差界搜索,获得了各项参数的误差界随不同条件变化而变化的曲线规律,筛分出了显著影响量和不显著影响量,以及明确的误差上界和下界。以往的研究仅使用正态随机噪声方式表征其谐波失真以外的误差要素,本文揭示了量化误差影响的周期性特征,并以曲线包络方式给出了量化误差影响的误差界。量化误差对四参数拟合影响的误差界,可用于不确定度估计,以及测量条件选择。     

正弦波相位差的测量不确定度

本文介绍了用四参数正弦波最小二乘拟合法评价正弦波信号源相位差指标时的不确定度分析和评价过程。通过使用国军标GJB3756—1999“测量不确定度的表述及评定”中推荐的方法，讨论了影响评价结果不确定度的几个主要误差来源，包括采集速率的不确定度、通道间延迟时间差的不确定度、采集序列的谐波失真、采集序列的噪声及非谐波失真、采集序列中信号周期的抖动、软件拟合运算误差的影响等，给出了相位差测量结果的不确定度的分析与合成过程。结合一个实际评价例子，给出了相位差指标不确定度分析和评价结果，表明了该过程的正确性和切实可行性。该过程及结论可应用在对于计量标准进行正弦波相位差指标的不确定度分析上，也可用于估计正弦波相位差指标本身的不确定度。     

数据采集系统动态噪声的评价方法

通过使用模型化测量方法,成功地将动态噪声激励出来并与信号分离,从而为动态噪声及其统计特征的频率特性的评价打下了基础。关于动态噪声评价方法可行性的试验验证结果被同时给出     

非均匀采样条件下残周期正弦波形的最小二乘拟合算法

对一种用三参数正弦波拟合算法实现的四参数最小二乘正弦波拟合算法进行了实验研究。主要针对在极低频率正弦信号测量控制过程中问题比较突出的,以不足一个信号周期且非均匀采样的部分信号波形估计其4个参数的工程问题。提出了一种以局部周期正弦波形实现的四参数拟合方法,其优点是无需先验初值估计。仿真及实验均证明了该方法的有效性和可行性,从而为波形参数测量与控制提供了一种实现方式。     

脉冲波形占空比的数字化测量及不确定度分析

介绍了脉冲波形占空比的3种数字化测量方法,它们分别是直接脉宽测量法、幅值统计测量法和平均值测量法。讨论了主要的不确定度来源,包括众数判别区间的影响、波形测量系统幅度测量误差的影响等等,给出了不确定度分析与评价过程．并结合一个实例,给出了脉冲波形占空比的不确定度评价结果。     

有效值法交流共模抑制比测量不确定度评定

为解决影响工业现场的数据采集系统精度的共模干扰问题,以波形分析方式研究了交流共模干扰的表现形式,揭示了其同时含有直流偏移叠加交流波动和本底噪声的典型特征。提出以波形有效值幅度进行干扰强度表征,并进行共模抑制比的定量表述;同时使用有效值叠加模型对系统本底噪声的影响予以剔除,提高了共模抑制比的测量精度。基于该方法与流程讨论了其主要的不确定度来源—信号源误差、数据采集系统增益误差、幅度测量误差、幅度分辨力误差以及测量重复性等。进行了测量不确定度分析和评价,结合实例给出了通道共模抑制比的不确定度评价结果,验证了所述方法的实用性与可行性。