反向脉冲二次谐波增强研究

1引言 自从1997年T.Christopher提出使用超声波在传播过程中产生的谐波成分进行医学成像[1]以来,谐波成像方法和技术的研究得到重视,并逐步应用到医学诊断中.由于传声介质的非线性,声波在传播过程中发生畸变,并滋生谐波,谐波的阶次越高,谐波的能量越小,信号幅度越低.二次谐波的衰减较小,具有良好的指向性,因此作为医学谐波成像的首选信号.提高二次谐波信号是二次谐波医学成像的关键技术.传统的方法使用二次谐波带通滤波器,由于滤波器的带宽和品质因素的原因,实际效果不能令人满意.本文用反向脉冲技术消除基波,增强二次谐波,提高二次谐波成像的对比度,为二次谐波成像提供有效的方法.     

脉冲反转技术在金属疲劳损伤非线性超声检测中的应用

材料性能退化总是伴随着某种形式的材料非线性力学行为,从而引起超声波传播的非线性,即高频谐波的产生。研究了利用脉冲反转技术测量金属材料超声学非线性系数的实验方法和信号处理算法,发展了一套可靠的测试实验系统,在相同条件下测量了同一试样在不同输入电压下的二次谐波和基波幅度,二次谐波幅度和基波幅度的平方近似成线性关系,表明实验系统是可靠的。利用该系统进行了一组LY12铝合金疲劳试样非线性超声检测实验。实验结果表明,超声非线性系数可以表征镁合金的疲劳早期退化,脉冲反转技术能够有效提取二次谐波时域信号,增强二次谐波的幅度,抑制主要由实验系统所产生的奇次谐波分量,为材料和结构早期力学性能退化的无损检测和评价提供一种有效的方法。     

谐波对电能计量的影响

叙述电网谐波的主要来源,分析了谐波对电能计量的影响。研究结果表明:感应式电能表的误差频率特性曲线呈迅速下降趋势,当谐波含量较大时对其电能计量将会产生较大的影响;而电子式电能表的计量误差受频率变化影响较小,具有较宽的频率响应,误差频率特性曲线较为平坦,在谐波存在下以全能量为计量标准时,电子式电能表的计量误差远远小于感应式电能表的电能计量误差,而以基波能量为计量标准时,电子式电能表的计量误差比感应式电能表的计量误差大。此外,作为谐波源,非线性负荷所产生的谐波是吸收基波的一部分转化而来,基于传统的计量方式具有不合理性,因此针对该情况,提出相应的解决方法和对策以及一种新的电能计量方式。     

谐波对电能计量的影响

叙述电网谐波的主要来源,分析了谐波对电能计量的影响。研究结果表明：感应式电能表的误差频率特性曲线呈迅速下降趋势,当谐波含量较大时对其电能计量将会产生较大的影响;而电子式电能表的计量误差受频率变化影响较小,具有较宽的频率响应,误差频率特性曲线较为平坦,在谐波存在下以全能量为计量标准时,电子式电能表的计量误差远远小于感应式电能表的电能计量误差,而以基波能量为计量标准时,电子式电能表的计量误差比感应式电能表的计量误差大。此外,作为谐波源,非线性负荷所产生的谐波是吸收基波的一部分转化而来,基于传统的计量方式具有不合理性,因此针对该情况,提出相应的解决方法和对策以及一种新的电能计量方式。     

低频脉冲信号的频域恒虚警检测

为提高低频背景噪声中弱声呐脉冲信号的检测能力,给出了一种频域恒虚警检测方法。该方法针对低频背景噪声平稳性较差、起伏较大的特点,将频域中峰值点或极值点认为是疑似脉冲信号,通过对疑似点能量与历史背景进行比对的方式完成脉冲信号的检测判决,并且给出了相应的检验统计量获取方法、背景噪声估计方法和恒虚警检测门限的计算方法。仿真分析和实际数据处理结果表明,频域恒虚警检测方法对单频脉冲、单频-线性调频组合脉冲等包含窄带成分的弱声呐脉冲信号有非常好的检测性能。     

固体中二维纵波非线性方程的摄动解

针对二维纵波非线性方程的求解问题进行了研究.从二维纵波非线性方程出发,围绕声马赫数对该方程的解进行二阶摄动展开,求解出二维非线性纵波方程的二阶摄动解.根据计算结果定义二次谐波沿x轴的传播分量和沿y轴的传播分量与入射基波的振幅比为非线性系数,并对基波和二次谐波的传播特性进行详细讨论,探究了二维纵波在固体中传播时其入射波振...     

基于采样和替代技术的交流电阻分流器角差测量新方法

研究了基于采样和替代技术的交流电阻分流器角差测量新方法,给出了理论分析和试验结果.该方法与SP提供的结果相比,在基波时相差小于2 μrad,在30次谐波时相差小于30 μrad.     

基于iP-iQ理论的谐波影响下电能计量改进方法研究

电力电子设备随其在电力系统的广泛应用,已成为电网中主要的谐波源,其危害性早已引起了国内外的广泛关注,尤其是谐波影响下电能计量问题一直是计量领域的焦点和难题。文章基于iP -iQ 理论提出一种改进谐波电流检测方法,能够快速、准确地区分基波和谐波参数,从而实现基波电能和谐波电能的分别计量,通过仿真与实验结果验证了所提出方法的有效性。     

功率流测量以及振动能量参数估计试验研究

本文搭建了功率流测量以及能量参数估计试验平台,分析了功率流不同计算方法对功率流传递规律的影响,建立了功率流和振动能量参数间的关系。通过在振源和接受体之间插入阻抗头传感器,获得同点同方向的力和加速度信号,分别应用时域平均法、基波频域法和二次谐波频域法计算功率流。研究表明当激振频率为各阶模态频率分倍频时,其谐波振动需要加以控制。负功率流是功率流测量中不可避免的现象,本文从多自由度振动的角度揭示负功率流的成因。针对能量参数难以测量的难题,分别运用驱动点阻抗和导纳法估计振动能量,并通过系统损耗因子验证了功率流和能量参数间的关系。     

谐波与电能计量

文章对谐波的产生和谐波对电力系统危害作了简单的介绍,并通过普通电子式多功能电能表和基波电子式多功能电能表电能计量的对比,阐述了谐波对电能计量的影响,并对这两种电能表的测量方式做了详细的分析,最后提出推广基波电能表的可行性。     

基于FFT的电力系统谐波检测仪研制

为了准确地测量和分析电力系统中的谐波参数,在分析了常用的几种谐波测量方法的基础上,提出了一种基于FFT数字倍频整周期采样的电力系统谐波参数的测量方法.研制了以高性能ARM Context-M3内核的STM32微处理器为核心的电力系统谐波检测仪.检测仪具有测量基波和各次谐波的电压、电流绝对值的功能,并且能够测得谐波含有率、功率因数、功率和基波频率等其他参数,实现了对电力系统谐波参数的实时监控.     

包装机驱动控制系统中谐波噪声信号抑制策略

目的为了抑制谐波信号的影响,提取得到更准确的转子位置信息,提高包装机动力系统性能。方法文中提出一种基于滑模观测器、改进广义二阶积分器锁频环、锁相环的无传感器控制方案,并通过Simulink仿真实验验证该方法提取电机转子位置信息的能力。结果该方案能够有效降低反电势信号中的直流谐波分量和5、7次谐波分量,提高了基波信号纯度,降低了转速估计误差,提高了永磁同步电机运作过程中转速稳定性与可靠性。结论在Matlab/Simulink中进行静态实验与动态实验,实验结果验证了文中采用的控制策略对不同阶次谐波噪声信号具有更好的抑制效果,能够提高永磁同步电机转速估计精确度,提高包装机动力系统工作性能。     

用于大功率声呐浮标的热声声源

从事反潜战(ASW)主动声呐浮标研究的工程师们面临着两个棘手问题.第一.声呐浮标换能器阵的功率源需要有足够高的能量密度.以便使阵发射脉冲的次数尽量多.发射脉冲的连续时间尽可能地长;第二,很难由小换能器的小振动面获得高输出能量级.与舰壳声呐相比,声呐浮标的尺寸是相当有限的.因此其换能器的大小是受严格控制的.     

关于电力谐波影响的几个问题

由于电力谐波及其功率产生和传播的机理不同于基波 ,因此它对电力网中各类设备和元件也起到不同于基波的作用。其中谐波对计量的影响问题应特别引起供用电部门的重视。1　谐波功率对电能计量的影响我们知道 ,谐波功率是由高次谐波(即其频率为 5 0Hz基波的整数倍 )电流和电压而形成 ,而谐波电压与电流的出现主要是由基波的正弦波形畸变引起 ,即由于近年来大量出现的整流、换流装置 ,例如变频设备、不间断电源、直流电源、电弧设备等而产生的。谐波功率分两部分 :一部分为谐波有功 ,另一部分为谐波无功。对计量的影响主要是指这两部分而言。1…     

谐波及无功分量实时检测的一种小波方法

从小波函数的带通性质出发,利用小波变换在不同尺度下对非正弦电流信号进行检测,由此得出了它的基波和谐波分量及其有效值. 通过重构基波分量与电源电压之间的相位差,求得了信号中的基波无功电流分量. 为说明所提出检测方法的有效性,进行了相应的仿真研究,并讨论了影响检测精度的因素.     

普氏蹄蝠声呐脉冲序列与结构形变的模式匹配

普氏蹄蝠的声呐系统具有显著的动态特性，包括声呐结构的动态形变（鼻叶运动、耳廓运动）和超声脉冲序列的动态调整（脉冲数目、激发时刻等）。为了研究这两种动态特性之间是否存在耦合关系，通过生物实验同步采集普氏蹄蝠的鼻叶运动、耳廓运动和声呐脉冲序列；针对出现频率较高的两种鼻叶/耳廓耦合运动模式，利用神经脉冲模式分类方法（Spike train SIMilarity Space，SSIMS），对其同步的声呐脉冲序列进行分类。分析结果表明，普氏蹄蝠声呐脉冲序列的变化与其声呐系统结构的动态形变相匹配，即不同鼻叶/耳廓耦合运动模式对应不同脉冲数目和脉冲激发时刻的声呐脉冲序列。     

谐波电能计量多CPU信息流协同技术研究

针对当前电力行业谐波电能计量装置的迫切需求,研制了一种基于TDK6515H+ADSP-BF531+M30624多CPU协同的三相多功能谐波电能表,论述了各CPU之间的信息流管理方法,建立了基于M30634为核心的多信息流决策管理平台,提出了实时A/D采集、电能参量、谐波分析各项信息流基于决策平台多中断源触发的协同处理机制与秒定时事件的同步数据方法,遵循DT/L 645-1997要求,定义了信息流交换的EMP(Energy Management Protocol)通信规则,据此研制的三相多功能谐波电能表的基波有功误差≤0.2%,基波无功误差≤1%,2～21次谐波分析满足GB/T-14549-93的A类谐波测量仪器要求.     

声源强度对超谐波特性的影响

1引言 有限振幅声波在媒质中传播时将产生非线性效应.当声源的强度较大或者使用的频率较高时,由媒质引起的声波非线性特性如波形畸变、谐波滋生、非线性附加衰减等无法忽略.二次谐波成像有效地提高了超声图像的质量.但是二次谐波的强度相比基波很小,要求接收端有很好的灵敏度和动态范围,以保证接收信号的信噪比,这给实际应用带来了诸多不便.超谐波为这些谐波信号中某些分量的叠加而得[1],在一定的条件下其幅度和径向指向性等特性会优于二次谐波,有助于提高信噪比.     

新的多谐波源同次谐波叠加模型:标准化应用

考虑多谐波源设备遇到的同次谐波叠加问题,介绍现有标准中使用的同次谐波叠加方法,以及新的功率因数加权α-范数叠加方法.针对IEC TR 61000-3-14和IEC TR 61000-3-6标准中涉及的谐波限值计算的相关技术条款,针对多功能设备、多谐波源设备、等价测试技术条款、功率因数、通用叠加方法以及模型指数推荐表等6个方面,提出了修改意见.使用功率因数加权叠加方法计算奇次和偶次谐波分量,在标准化应用中也具有更好的通用性.     

衍射现象对活塞式声源超声场分布的影响

超声波由于其良好的指向性,可被广泛应用于海洋探测与开发、无损检测与评估、医学诊断等应用领域。基于KZK方程,利用频域有限差分方法对衍射现象进行分析,计算了活塞式声源的基波和高次谐波声场,发现高次谐波和基波具有类似的声场分布特性,并且谐波阶次越高,径向扩散越少,声场特性越好。研究获得了超声波在空气中传播的声场特性,分析了基波及各次谐波的指向性优劣以及传播范围的大小。在研究的过程中,利用MATLAB等数学工具,对研究结果进行了数值计算和模拟。以上结果为研究超声波的声场特性提供了一定的参考,对研究超声波声场的指向性有着实际性的意义。