基于光栅传感器的位移测量仪的研制

本文介绍一种基于光栅传感器的位移测量仪。它通过硬件电路对2个光栅传感器输出的信号分别进行20细分,然后对细分后的信号分别进行辨向和计数,再使用一个微处理器对辨向信号和计数信号进行处理,得到X-Y工作台在坐标X和坐标Y方向的位移值,最后根据误差修正算法对位移测量值进行修正,得到该仪器的测量分辨率为1μm且测量精度达±2μm(1σ)。此外,所研制的测量仪具有可靠、易于扩展和调试方便的特点。     

基于CPLD与单片机的光栅位移测量系统的设计

提出一种基于CPLD和单片机的光栅位移测量系统的设计,采用CPLD对光栅尺输出信号进行处理,单片机读CPLD处理后的数据并在实时显示。硬件部分以AT89C52为控制核心,以CPLD芯片EPM7128SLC84-15实现光栅信号的细分、辨向和计数等。单片机软件部分主要包括3个部分：一是单片机通过LED显示接收到的数据;二是断电保持模块;三是数据通信模块,通过RS232串口与上位机通信。结果证明所设计的光栅位移测量系统能够满足高速采样与存储的要求,可以用于实际的光栅位移的测量。     

电机转速及位置测量新方法

介绍了一种测量电机转速和旋转位置的新方法及其测量装置,该方法通过测量一个零位信号和一个余弦信号,同时得到电机的转速及位置信息,克服了旧的测量方法的测低速时的缺陷。     

基于LabVIEW的高精度激光干涉测距系统

微位移和直线度误差作为工业测量中重要的几何参数,其测量值对精密仪器的制造与检测有着广泛应用.但随着工业技术发展,就传统测量仪器自准直仪而言,存在精度不高、实时性不强、速度慢等缺点,无法完全满足当下高速、高精度、实时监测的的要求,提出一种基于LabVIEW 的高精度激光干涉测距系统,对位移位置和直线度进行测量与分析.基于双频激光干涉测距原理,设计了光电测距仪测量得到带位移信号的光信号,经光电转换得到电信号,利用LabVIEW 平台编写操作界面和数据处理与误差分析.对系统进行实验,表明对长度30cm 导轨检测,相对误差小于0.2nm,系统具有结构简单、测量速度快、实时性强等优点,实现了位移与直线度的大范围、高精度的测量,可被在工业位移测量中广泛使用.     

电机转速及位置测量新方法研究

介绍了一种测量电机转速和旋转位置的新方法及其测量装置。该方法通过测量一个零位信号和一个余弦信号,同时得到电机的转速及位置信息,克服了旧的测量方法在测低速时的缺陷。     

静电电位动态测量波形重建算法

为解决静电电位动态测量的补偿问题,提出了一种基于系统辨识的波形重建算法。设计了静电电位动态测量标准装置,对静电电位动态测量仪进行了校准实验,用数字存储示波器采集了标准高压方波输入信号及静电电位动态测量仪畸变输出信号,分别利用最小二乘法以及最优4阶辅助变量法,通过系统辨识得到了静电电位动态测量仪的时域传递函数模型,再用逆传递函数和静电电位动态测量仪实际输出信号恢复出原始被测静电电位信号,获得了满意的波形重建结果。实验结果验证了基于系统辨识波形重建算法的有效性,为提高静电电位动态测量的准确性提供了一种新手段。     

基于ARM的角位移测量系统研制

为了实现角位移的高精度测量,研制了一种基于ARM的角位移测量系统.该系统以ARM9处理器S3C2410为核心,一方面控制旋转编码器采集角位移信号;另一方面通过USB接口与计算机通信,实现命令与数据的传输.在上位机利用C#编写应用程序,绘制并显示角位移、角速度和角加速度曲线.通过实验证明,该系统能快速准确对旋转体运行状况...     

塑壳断路器分断角速度非接触式检测方法及其应用

提出了一种基于激光位移传感器非接触式测量塑壳断路器分断过程中动触头角位移、角速度的方法。首先建立一个以动触头杠转动支点为顶点,动触头杠闭合和分断状态所在位置为边的三角形;其次,通过激光位移传感器测量触头分断过程中的直线位移和直线速度,最后,利用所建立的三角形,基于余弦定理将直线位移和直线速度,转换成角位移角速度,实现了对塑壳断路器分断过程中转动变量的无损测量。基于本文所提出的方法,分别测量了NM1-630S-3300额定10A、16A、25A断路器在12倍额定电流下触头的分断的角位移、角速度及分断时间,可以发现不同分断容量断路器,分断角速度与分断时间均不同。容量较大时,触头转动的平均角速度较高。碰撞的角速度增大时,电弧的燃烧时间减小。通过研究断路器分断过程的动态特性,可以从试验的角度研究断路器分断性能,为断路器的优化设计提供评判依据。     

角度信号测量仪的设计与实现

为解决机载电子设备输出角度信号的测量问题,研制了基于自整角机/旋转变压器数字转换器模块的角度信号测量仪。应用表明研制的角度信号测量仪角度测量精度高,工作可靠,使用方便。该角度信号测量仪在某型机载航姿系统常规定检和故障检修工作中发挥了重要的作用。本文在介绍自整角机/旋转变压器数字转换器模块结构、应用特性和工作原理基础上,详细分析了用ZSZ自整角机数字转换器模块设计角度信号测量仪的设计思路和电路实现方法。     

基于SOPC的高精度时间间隔测量仪设计

针对靶场测试中时间间隔测量仪测量精度低、体积庞大的缺点,在SOPC技术的基础上,采用计数法和内插法设计了一种纳秒级的高分辨率大范围时间间隔测量仪.设计的仪器由触发信号隔离模块、纳秒计时模块、标准计数模块以及相应外围电路组成.在接收到起始触发信号后,由FPGA内部基于SOPC的主单片机和时序电路构成的标准计数模块开始计数.同时,TDC GP2芯片和基于SOPC的从单片机构成的纳秒计时模块测量起始触发脉冲和标准计时脉冲的时间间隔;截止触发信号到来后,标准计数模块停止计数,纳秒计时模块测量截止触发脉冲和标准计时脉冲间的时间间隔,测量结束后,主单片机计算并显示最终时间间隔值.设计的时间间隔测量仪测量范围可以达到1～4＆#215;105μs,测量精度优于3 ns.     

双速旋转变压器/数字转换模块及应用

双速旋转变压器／数字转换模块用于检测双速角位移信号，具有体积小，精度高、检测方法简便等优点。文中介绍了19XSZ14A3－S32模块原理、工作特性及其应用。     

四通道振动巡回监测仪

振动监测是目前国内外用于机械设备工况监视方面的主要方法之一。本文介绍的四通道振动巡回监测仪是将传感器输出的信号经前置处理、检波、压频变换后送ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机计数并显示输出。它被设计成适用于工业现场重要辅机的长期监测,可选择电涡流位移型和磁电速度型两种传感器,所显示数值也可以根据需要选择位移或速度量纲,具有精度高,稳定性好,免维护的特点。     

A mechanical arthrometer to measure knee joint contracture in rats.

Animal models for joint diseases are necessary for in vivo studies. Joint contractures are characterized by lack of the normal range of motion of a joint most often due to increased soft tissue stiffness. Biological and biochemical data have been obtained but biomechanical data on small animals are rare. An instrument was developed to measure rat knee angular displacement at various soft tissue loads in normal and pathological circumstances. This article describes the instrument and reports its reproducibility and accuracy. The reproducibility and accuracy of this instrument was found to be acceptable thereby validating its use for research purposes with adult rat knees.     

旋转圆筒表面温度的高精度检测

设计了一种测量旋转圆表面温度的检测仪，介绍了它的结构，工作原理和测量电路。该检测仪具有结构独特、测温精度高、价格低，便于生产等特点。     

基于随机负荷波动的抽蓄电站水轮机模型辨识

复杂输水系统下的大型水轮机模型辨识对保证电力系统稳定分析与控制的质量具有重要作用。传统的PRBS方法需根据具体对象确定测试信号参数，若参数不当可能影响机组运行安全，限制了其在大型水电机组上的应用。该文提出一种基于随机负荷波动的水轮机模型辨识方法，并应用于北京十三陵抽蓄电站。北京十三陵抽蓄电站装机4′200MW，具有上、下游调压井，输水系统结构复杂。该辨识方法直接 以并网机组在随机负荷波动下的机端功率和接力器位移等量测数据作为原始数据，采用增广最小二乘法进行模型辨识，具有不需特意外加激励信号、不影响机组正常运行、安全简便的特点。对所得三种不同负荷水平下的二阶离散型水轮机模型，应用阶跃扰动法和自相关函数法进行检验。结果表明，所得辨识模型可信，并具有较强的负荷适应性。     

一种高精度角位移检测仪

文中介绍一种高精度角位移检测仪，给出对光栅角位移传感器的输出脉冲进行处理的方法，以及基于单片机的集判向、计数于一体的智能型检测仪原理及其硬件电路和软件的设计。该检测仪的精度可达到0．0144度。     

感应同步器信号放大研究

感应同步器信号放大电路是实现高分辨率轴角-数字转换的核心硬件。研究信号放大对测角系统测量误差的影响,提出放大信号间的相移导致测量误差,误差具有二次谐波特征。分析运放噪声对测角系统数字信号稳定性的影响,提出信号放大电路设计方案。设计并实现了感应同步器信号放大电路,解决了跟踪鉴幅型测角系统的16bit数字信号不能稳定显示的问题。     

高压大电流坡印亭矢量原理功率变送器

高压大电流传统的测量方法是应用互感器将被测量降低到一个适当的数值，然后再利用电工仪器仪表测量。然而，由于互感器铁心的副作用，测量结果不可避免地存在死区和相角非线性误差。文中分析实现了一种新型的测量高压、大电流的功率变送器，该变送器基于坡印亭矢量原理，无铁心，还可用于测量高压配送线有功和无功功率，替代传统的互感器，可以避免互感器固有的相角非线性误差，并具有重量轻、成本低等优点。同时开发的变送器信号的二次测量装置，解决了微弱信号放大、参数计算和过程显示问题。