哈尔滨电工仪表研究所近年主要科研成果

用途本装置作为在线测量或实验室用测量装置适用于可控硅之类非线性元器件的电路或电网中具有严重畸变波形场合下电参数的测量,因此适合于大型冶炼厂、化工厂、电解厂、炼油厂等的电参数测量。本装置具有宽频带、高波峰因数特点。本装置又能同时测量并显示同一时刻的各种电参数,因此便于诊断、维修、控制。     

软起动电机性能的测试与分析

电机软起动器是改善异步电机的起动、停止与运行性能的一种装置.电机配备软起动器后,需要对其运行性能进行测试和调整,传统的测量仪表无法满足电机起、停等瞬变大电流、电压的测量需求.本文介绍基于数据采集的电机运行性能测试系统的设计实现,及其瞬时电流有效值分析算法、测量误差修正方法.实验结果表明,系统设计合理、运行可靠稳定、测试结果准确,可广泛应用于电机性能监测和调整场合.     

软起动电机性能的测试与分析

电机软起动器是改善异步电机的起动、停止与运行性能的一种装置。电机配备软起动器后，需要对其运行性能进行测试和调整，传统的测量仪表无法满足电机起、停等瞬变大电流、电压的测量需求。本文介绍基于数据采集的电机运行性能测试系统的设计实现，及其瞬时电流有效值分析算法、测量误差修正方法。实验结果表明，系统设计合理、运行可靠稳定、测试结果准确，可广泛应用于电机性能监测和调整场合。     

基于FPGA的多参数测量系统的设计

为满足工控现场对多参数动态测量的要求,提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列器件FPGA的多参数测量系统。该设计采用FPGA作为核心控制器件,结合系统整体结构设计原理,设计了硬件电路系统及FPGA逻辑控制程序,搭建了模拟实验平台,实测了多参数测量系统,分析了测量数据,测试结果表明,该系统实现了多参数的动态测量的预期设计功能且测量相对误差范围为0%~1.7%,具有性能稳定、抗干扰能力强、数据传输方便等优点,可用于电压、电流、温度及压力等参数的测量系统中。     

多参数可调低强度脉冲超声治疗系统的研制

针对目前市场上的低强度超声治疗设备功能单一,参数固定,不能满足实验研究和临床治疗中需要的多功能参数的问题,研制了便携式、模块化、低成本、多参数宽范围可调的低强度脉冲超声治疗系统,其中可调参数包括:频率、占空比、脉冲重复频率、编码类型和输出功率等.本设计包括系统硬件与软件设计,并对该系统进行了多种测试,包括:阻抗分析、声场测试、声功率测试和系统效率测试等.测试结果显示,该系统具有较好的灵活性和稳定性,能满足多场合的应用需要,具有广阔的应用前景.     

基于IEC 61850的PMU测试仪开发与应用研究

相量测量单元(phaser measurement unit,PMU)装置作为广域测量系统的重要组成部分得到了广泛应用。随着智能变电站的快速发展,传统PMU检测方法已无法满足智能变电站PMU装置的测试需求,针对此问题,介绍了基于IEC61850的数字化PMU测试仪的开发与应用、设计思路和应用案例。经多次应用验证,利用该测试仪构成闭环系统,可实现智能变电站PMU装置的精度、功能和规约等方面测试,为智能变电站PMU的应用提供技术保障。     

基于巨磁阻效应的高压宽频大电流传感器及其抗干扰设计

智能电网的快速发展使其对高性能传感器的需求日益强烈。为此,针对电力系统应用需求设计了基于巨磁阻效应的宽频大电流传感装置,包括放大、滤波、退磁和供电等调理电路,并考虑智能电网中传感器高压、强干扰的应用场合,对装置进行了电磁屏蔽设计和印刷电路板抗干扰设计。计算结果表明该装置对工频磁场的屏蔽效能达到41.6 d B,抗干扰测试结果表明所设计传感器具备抵抗强电磁干扰能力,同时实验结果表明该装置对雷电流测量准确度93.9%。基于巨磁阻效应的宽频大电流传感装置有效实现了对直流到10 MHz带宽的大电流的准确测量,相对其他电流测量装置具有更高的灵敏度和电流测量范围,适应了智能电网的发展需求。     

基于故障录波装置的双回输电线路参数在线测量方法

为了方便测量输电线路参数,提出一种基于故障录波装置的双回互感线路参数在线测量方法。介绍了双回线路正序参数测量及零序参数测量的基本原理,提出利用外接GPS的故障录波装置实现数据同步采集、通过中心计算机实现线路参数计算的输电线路参数在线测量实施方案。仿真结果表明,该在线参数测量方法简单易行,测试结果能满足工程测量要求。     

用AD594C组成的数字式热电偶温升测试装置

介绍了由AD594C、LM35C及ICL7107等IC组成的数字式热电偶温升测试装置,具有结构简单,成本低、测量精度高,尤其是能直接读出温升值等特点,适用于需要检测温升的各种场合。     

基于故障录波装置的双回输电线路参数在线测量方法

为了方便测量输电线路参数,提出一种基于故障录波装置的双回互感线路参数在线测量方法.介绍了双回线路正序参数测量及零序参数测量的基本原理,提出利用外接GPS的故障录波装置实现数据同步采集、通过中心计算机实现线路参数计算的输电线路参数在线测量实施方案.仿真结果表明,该在线参数测量方法简单易行,测试结果能满足工程测量要求.     

基于PXI的工程机械电子综合测试系统研究

研究了一种工程机械电子产品自动化测试平台,阐述了该系统的测试原理,以NI数据采集卡和VPC信号配置接口作为硬件基础,使用LabVIEW编程语言实现对控制器、遥控器、传感器、移动终端等工程机械零部件的自动化测试。首先将被测件的测试信号通过相应的适配器接入到PXI测试资源中,利用NI数据采集和通信卡来采集和处理被测信号,并在LabVIEW环境中对信号进行处理和存储。充分利用了虚拟仪器技术和VPC接口,使得整个系统具有高精度、高效率、人性化的特点。     

100M高速数据采集卡的设计

本文介绍了基于ISA总线的低成本100M高速数据采集卡的设计,整个电路均采用传统小规模逻辑器件来实现。该采集卡可用于通用的数据采集及视频采集等场合。     

基于FPGA控制驱动振镜扫描与数据采集设计

本文旨在设计通过FPGA控制振镜作周期性偏转,实现激光线性扫描,系统数据采集部分则通过数据采集卡代替数字示波器来采集光声信号.基于VC开发的数据采集卡可以灵活控制对光声信号进行数据采集,系统时序由FPGA控制.实验证明了振镜偏转扫描可以实现和数据采集卡的可行性,该方案能有效改善实验室现有光声成像系统只能通过步进电机手动调节实现线性扫描,能按照自身需求来采集有用的光声信号,配合后期制作的声透镜为实现一体化光声成像系统提供依据.     

新型自动控制实验仪器设计

采用美国NI公司的硬件卡和软件开发平台,研制成功了一套基于虚拟仪器平台的新型自动控制实验仪器。与现有的同类产品相比较,该仪器将信号生成、信号记录功能集成在一块DAQ卡上,用传递函数仿真器取代电路系统,以广泛使用的Lab Window／CVI和Lab VIEW为开发软件平台,从而提高了该类产品的集成水平、数字化水平和通用性。     

基于声卡虚拟音频信号分析仪设计

用普通的计算机声卡代替商用数据采集卡,利用声卡的DSP技术和LabVIEW的多线程技术实现音频信号的数据采集,开发基于PC机声卡的虚拟音频信号分析仪.该系统能够正确采集声卡设计频率范围内的信号,实现音频信号时域分析和频谱分析功能.     

基于LabVIEW的心音信号采集与小波去噪系统的实验研究

利用数据采集卡构建的数据采集系统一般价格昂贵且难以与实际要求完全匹配。介绍了一种基于LabVIEW和声卡的心音信号采集系统,并通过调用LabVIEW中的MATLAB Script节点对信号进行了小波去噪。该方法具有实现简单、界面友好、性能稳定、经济、功能较强等特点,适合心音信号的实验性研究,并为低成本下构建数据采集系统提供了一种思路。通过与数学软件MATLAB的结合使用,很好地补充了LabVIEW的开发功能,大大的拓宽虚拟仪器的开发范围。     

基于LabWindows/CVI的主动声呐 信号发射机设计

本文介绍了一种利用虚拟仪器技术[1],通过NI数据采集卡及后续放大电路产生主动声呐信号的方法。本文以产生单频矩形脉冲信号（CWP）为例,软件设计中采用定时器查询和信号触发的方式产生信号,相比现有采用产生脉冲矩阵并延时发射的办法,具有调整更加方便灵活,精度更高的优点。硬件设计采用稳定可靠的成熟器件,确保系统在外场环境工作的可靠性。通过多路选通放大电路实现宽范围的声源级发射,通过高保真的集成功率放大器减少信号在发射过程中的畸变和噪声的引入[2]。相比传统发射机,微小的数据采集卡和放大电路可内置于工控机机箱内,作为便携式声呐信号发射机。     

基于惯性法的磁浮轨道长波不平顺检测及其实现

轨道长波不平顺是影响磁浮列车平稳性和乘坐舒适性的主要因素,利用自动化测试系统是检测轨道平顺性的有效手段.提出了一种用于磁浮轨道长波不平顺的惯性检测方法,结合GPS技术实现轨道的定位.配置相应的检测系统,系统中利用多线程并行处理技术实现GPS-OEM板数据和数采卡数据的同步记录;由速度信号控制加速度信号和间隙信号的等空间间隔采样;并且设计了线性相位IIR移变滤波器来实现对长波不平顺成分的提取.测试结果表明:该检测方法能实现磁浮轨道长波不平顺准确测量,检测结果不受列车运行速度变化的影响,可方便的提取特定波长范围内的轨道不平顺成分,同时使用GPS能准确可靠的实现梁跨范围内的定位.     

汽车仪表通用终检台的设计与实现

针对目前汽车仪表终检主要依靠人工或专用检测设备,检测效率和准确度较低,不能满足汽车仪表大批量、多品种生产需求等问题,设计并实现了汽车仪表通用终检台;利用CAN卡进行仪表在线仿真;利用运动控制算法,控制三轴机器人及夹具进行仪表指针自动压装;利用CCD彩色相机采集仪表图像,通过机器视觉算法进行仪表指针校准及检测、LED颜色及亮度检测等视觉检测;利用数据采集等板卡进行功能测试;应用结果证明,该设备稳定可靠,极大提高了检测效率和测试准确度。     

基于虚拟仪器的轴承加速疲劳试验测试系统

为采集轴承加速疲劳寿命及可靠性试验过程中的数据,开发了1套基于虚拟仪器的测试系统。该系统使用NI公司M系列数据采集卡和调理模块,测试软件采用LabVIEW开发,能够在试验全过程中采集试验全过程轴承振动和温度信号。介绍了轴承加速疲劳试验台架的工作原理,并详细介绍了测试系统的硬件和软件结构,为开发类似系统提供了参考。此外还展示了利用该测试系统采集的1组轴承加速疲劳试验数据及其分析结果,描述了轴承疲劳失效过程中轴测振动测试数据的变化过程。