抗振型低功耗数字涡街流量计研制

针对双传感器涡街流量计,提出采用频域相减与频率方差计算相结合的方法来处理涡街流量传感器输出信号,并研制基于低功耗单片机为核心的处理系统,取得很好的实验效果。在涡街流量信号功率小于振动噪声功率的情况下,抗振型低功耗数字涡街流量计仍然能够准确地测量流量的频率,并且低功耗、两线制工作。     

基于双电荷放大器的数字式两线制HART涡街流量变送器

针对耐高温涡街流量传感器灵敏度低及引入HART通信增加数字式两线制仪表的功耗且通信稳定性容易受电源影响的问题,研制了基于双电荷放大器的数字式两线制HART涡街流量变送器。采用两级电荷放大器和两级低通滤波器的信号调理电路,对耐高温涡街流量传感器输出的幅值较小的信号进行放大和滤波,获得稳定的流量信号;采用两路隔离电源的电源设计方案,提高电源的负载能力,并保证通信的稳定性,在进行数字信号处理的同时,实现两线制HART通信。实验结果表明,该变送器测量精度较高、量程下限较低,且满足低功耗要求。     

一种新型的电池供电的数字流体振荡式流量计

研制了基于MSP430F5418的低功耗数字流体振荡式流量计,适配于涡街流量计和旋进旋涡流量计的一次仪表。采用数字频谱分析和带通滤波器相结合的方式,关键算法采用汇编语言和定点运算实现,保证了在低功耗情况下,最大限度地滤除流量信号中混杂的噪声信号,拓展了下限流量。根据降压型DC/DC和低压差线性稳压器的工作原理,设计了通道切换电路,实现了在不同工况下高效率的电源电压转换。依据测量需要和精度要求,温度和压力补偿模块采用间歇工作模式,进一步降低了系统的功耗。     

直读式流量计检测方法的误差估计

<正>现今流量计的信号取得一般通过电信号输出和直接读数两种形式。电信号输出又分有:(1)脉冲信号输出,如涡轮流量计和涡街流量计等;(2)4～20mA电流输出,如带差压传感器的节流装置和金属管转子流量计等;(3)0～5V电压输出,如质量流量控制器等。直读式的分为:(1)字轮式,靠机械齿轮传动带动字轮转动得到累积流量,如气体腰轮流量计、膜式燃气表;(2)指针式,如水表、湿式气体流量计;(3)本身带有流量累积和瞬时显示的流量计;(4)     

高抗干扰性能涡街流量计传感器的研究

针对涡街流量计抗干扰性能差的缺点,设计了一种新的传感器结构———悬浮式差动传感器,使流量计一次仪表输出信号的信噪比大大提高.实验结果表明,采用此种传感器结构的涡街流量计的抗干扰性能得到显著改善.     

涡街流量计抗管道周期振动性能的试验研究

为研究涡街流量计在管道周期振动情况下的抗振性能,对国内广泛应用的应力式模拟涡街流量计,在气体流量管道周期振动试验装置上进行了不同振动加速度和方向的试验.通过对振动产生仪表系数相对误差的研究,得出模拟涡街流量计的抗振加速度,并分析了此时涡街流量传感器输出信号的品质特征.最后,为与模拟涡街作比较,对横河和ABB公司生产的数字涡街流量计进行了相同的管道周期振动试验,研究了数字涡街的抗振性能,并发现振动倍频信号是导致仪表系数相对误差出现的主要原因.     

抗强固定干扰的涡街流量计系统设计及言号处理方法研究

一些工业现场存在较强振动干扰,其频率在涡街流量信号的范围内,且功率大于涡街流量信号的功率.采用数字涡街流量计根据流量信号占优原则来确定流量频率,就无法得到正确的测量结果.为此,设计了陷阱频率、陷阱宽度和陷阱深度可任意调节的陷波滤波器.采用陷波滤波器消除固定强干扰;用功率谱分析计算出涡街流量信号的频率.消除了在涡街流量信号范围内的强固定干扰,又不影响流量的测量.用Microchip公司的dsPIC33FJ256MC710 DSP研制了涡街流量计信号处理系统,并取得很好的实验效果.     

基于希尔伯特变换的科氏流量计信号处理

针对科氏流量计输出的时变信号处理,研究采用基于希尔伯特变换的数字信号处理方法。先后通过多相抽取滤波以及IIR型椭圆带通滤波器对科氏流量计传感器信号进行滤波,再结合信号及其希尔伯特变换,构建原信号的解析信号,通过共轭相乘计算两信号间的相位差,实现流体质量流量的测量。对多种实现希尔伯特变换的方法进行总结优化和仿真比较,仿真和实验结果表明该方法实时性好,满足计量要求。     

基于小波滤波器组的涡街流量计信号处理方法

涡街流量计应用比较广泛,但是,由于易受管道振动和流场不稳定等因素干扰,如何从强噪声背景下检测出涡街信号频率,一直是个难题.研究了多相结构ⅡR小波滤波器组的设计方法,给出了Butterworth型小波滤波器组的实现方案,将基于小波滤波器组的信号处理方法应用于涡街流量计,并给出最佳频带的判别准则.仿真结果表明,Butterworth型小波滤波器组具有较好的幅频特性和较高的频率精度.     

线列阵多倍频程宽频带恒定束宽的实现

利用N+1个嵌套线列阵在工程上实现了N个倍频程恒定束宽的波束形成.各个嵌套阵用切比雪夫加权,第I个倍频程对应的长短阵的输出信号分别通过数字低高通补偿滤波器相加后再通过第I倍频程椭圆带通滤波器,最后把N个带通滤波器的输出信号相加,则获得宽带恒定束宽的波束输出信号.文章给出了N个嵌套线列阵的宽频带恒定束宽的方向性图.     

Nanotube radio

We have constructed a fully functional, fully integrated radio receiver from a single carbon nanotube. The nanotube serves simultaneously as all essential components of a radio: antenna, tunable band-pass filter, amplifier, and demodulator. A direct current voltage source, as supplied by a battery, powers the radio. Using carrier waves in the commercially relevant 40-400 MHz range and both frequency and amplitude modulation techniques, we demonstrate successful music and voice reception.     

一种SETMOS二阶带通滤波器设计实现

单电子晶体管（SET）作为一种纳电子器件有着较大的优势,将SET与纳米MOS混合构成的器件（SETMOS）是目前研究的热点之一。SETMOS作为一种新的混合器件,在结合了两者优点的同时,具有与SET一样的库仑振荡特性和MOS高增益等特性。文章基于一种sETM0s混合结构的电压电流特性的数学模型,设计并实现了一种SETMOS二阶带通滤波器,阐述了这种SETMOS带通滤波器的结构、工作条件、性能、参数和特点,并用PSpice对其传输特性进行了仿真验证,结果证明,SETMOS在其通带范围内具有良好的带通幅频特性,且具有低电压、低功耗和高频的特点。     

谐振式光纤陀螺的数字检测方案及其优化设计

提出了一种基于 DSP 芯片实现的双频率数字调制谐振式光纤陀螺系统的闭环检测方案。在此方案中,利用带通滤波器从探测器的输出光强信号中提取其基波频率的正弦信号,通过相关检测原理去掉干扰的噪声,并利用低通滤波器提取与探测器输出光强幅度直接成正比的直流信号,将其转换成相应的谐振频差,利用此频差即可求得陀螺的旋转角速度。此方案检测线路简单,操作方便,基于 DSP 芯片的实现则大大提高了系统处理速度。同时,还利用 Matlab 软件对检测系统中的滤波器参数进行了优化设计,提高了系统的检测精度。     

多通带滤波技术及冷轧钢板振纹监测

分析数字带通滤波器的特点，结合低通、带通滤波器的设计特点，构造一种多通带的数字滤波器。这种滤波器能快速有效的提取出多个频段信息，并且能柔性地选择频段的上下限和频段数。分析冷轧钢板振纹的基本特点，再根据冷轧钢板振纹的在线监测要求实时显示出多个频段信息的特点，就需要一种高效的多通带滤波技术。鉴于此特点，设计一款基于VB. Net平台的冷轧钢板振纹在线监测软件，将所关心的低、中、高频段显示出来便于观察。此系统已经在某钢厂的冷轧车间中得到应用，结果证明对多频段的信号提取是比较理想的。     

A 100 A, 100 kHz transconductance amplifier

A high-current, wide-band transconductance amplifier is described that provides an unprecedented level of output current at high frequencies with exceptional stability. It is capable of converting a signal voltage applied to its input into a ground-referenced output rms current up to 100 A over a frequency range from DC to 100 kHz with a useable frequency extending to 1 MHz. The amplifier has a 1000-W output capability ±10 V of compliance, and can deliver up to 400 A of pulsed peak-to-peak current. The amplifier design is based on the principle of paralleling a number of precision bipolar voltage-to-current converters. The design incorporates a unique ranging system controlled by opto-isolated switches, which permit a full-scale range from 5 A to 100 A. The design considerations for maintaining wide bandwidth, high output impedance, and unconditional stability for all loads are discussed     

基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析原理和方法

采用复解析带通滤波器进行选带细化谱分析的原理为：构造复解析带通滤器－对时域信号隔D（细化倍数）点或2D点进行复解析带通滤波－移频－进行FFT和谱分析。与传统复调制细化谱分析相比,由于只对细化选抽点进行移频,大大节省了内存空间,减少了计算工作量;由于先选抽滤波后移频,避免了较复杂的频率调整过程,复解析滤波器的负频率部分幅值为零,能够大大降低对数字滤波器特性的要求,提高细化分析的最大倍数和细化谱分析的精度,仿真研究表明,采用FIR一级数字滤波器,当半阶数为500时,最大细化倍数可达150,仍能保证幅值分析精度误差在1％以内,采用二级FIR滤波器,最大细化倍数可达2000倍以上。     

一种高性能低功耗水声引信滤波器的设计

水声引信要求滤波器必须有较低的功耗和较快的阻带衰减。基于高性能开关电容滤波器LMF100设计一种适于水声引信的带通滤波器。采用了两种设计带通滤波器的方法,通过实际测试对两种方法作了比较,最终设计出了过渡带窄、截止频率精确可调、阻带衰减快、低功耗的带通滤波器,并给出了实际调试的结果。     

Novel transimpedance filter topology for instrumentation

In this paper, a novel transimpedance filter topology is described. It resembles typical Q-Enhancement configurations. Low- and band-pass responses have been fully developed taking into consideration several parameters such as frequency response, input-output impedances and noise. Design conditions are obtained to optimize the performance. Transimpedance filters find direct application with some sensors and D/A converters which provide a current as output signal, avoiding a current to voltage conversion