风机效率测试仪的研制

本文论述了利用单片机技术研制成功的风机效率测试仪的基本原理、测量和运算的数学模型及其实现方法。采用软件校正的办法，提高了测量精度的可靠性，实际使用表明，该测试仪测量精度高，操作简单。     

球面间隙大范围测量的建模与线性化研究

有源静电悬浮轴承通过检测电极与转子间构成的球面间隙电容以得到转子位移。在转子起支时，要能实现球面间隙的大范围线性测量，本文重点推导了球面电容与球面间隙的非线性关系，提出了采用软件非线性校正的方法实现球面间隙大规范测量的线性化，使转子位移的线性测量范围可以达到标称间隙的66％，满足了静电轴承起支过程的要求。     

单目摄像机线性模型可靠性分析与研究

要利用摄像机进行高精度的非接触式测量,通常在线性模型的基础上采用单目摄像机进行光学标定、成像、校正和测量,其中常用的针孔相机模型的可靠性及适用范围鲜有报道,为此对目前广泛采用的线性模型的可靠性进行分析与研究。根据单目摄像机成像特点,建立基于图像像素坐标与三维世界坐标的摄像机数学模型,利用自制模板进行视觉测量实验,并通过亚像素角点检测方法得到图像像素坐标,在不考虑光学畸变的情况下,对模板线段进行特征提取和线性度分析,并不断调整测量距离进行重复实验。实际针孔相机模型测量结果显示相对误差不超过1%,在该模型下的重复测量误差最大不超过0.3 mm,并进一步提出了该模型在不同区域和不同物距下存在的测量差异。实验结果显示,线性模型简单实用且在一定物距范围内具有良好的线性度。实验结果为针孔相机模型的建立提供了参考。     

基于三轴加速度探头的涡街湿气分相流量测量

针对涡街湿气测量过读问题，提出了基于加速度检测的涡街过读校正和分相流量测量方法。设计了高频响三轴加速度探头，分别对敏感元件、探头尺寸和封装进行了优化设计。干气标定结果表明，在4.43×10⁴～1.81×10⁵雷诺数范围内，测量精度为±1.0%,线性度为1.06%。然后，在不同湿气工况(载气压力和流量、液相流量)下测试了输出频率和加速度幅值特性，以气、液相韦伯数为参数，分别建立了涡街过读和两相加速度幅值模型。最后，联立两方程建立了湿气测量模型，并利用牛顿迭代算法进行求解。预测结果表明，气相测量误差在±1.0%以内，不确定度0.46%,液相全量程误差在±15%以内，不确定度10.04%。与未过读校正时最大8%的测量误差相比，气相测量精度大大提升，同时实现了湿气中分相流的在线测量。     

差动平行极板变极距电容式传感器的误差校正方法北大核心CSCD

差动式平行极板变极距电容式传感器应用广泛,但由于其存在差动电容器极板初始极距不同的问题,导致差动电容值非线性误差增大,影响了其测量精度。首先,基于差动式平行极板变极距电容器的工作原理,分析了误差产生机理;采用最小二乘法建立了误差分析模型,引入差动加权系数构建误差校正表达式,然后,利用线性拟合和残差平方和分析法求解差动加权系数的数值,进而对电容测量数据进行误差校正。仿真分析证明了误差校正方法的准确性和可行性。实验结果表明:使用该误差校正方法的非线性误差为2.79%,与直接差动法的非线性误差9.80%相比,非线性误差降低了71.53%,验证了该误差校正方法的有效性。     

非线性数字校正及其动态显示技术

本文介绍一种非线性数字校正的新方法。该方法利用ＥＰＲＯＭ的数据变换功能，实现了非线性数字校正并同时完成译码过程；利用ＭＣ１４４３３的动态扫描输出功能，实现测量数据值的动态显示；利用低两位地址存贮四位显示数据。     

基于STM32的便携式阻抗测量装置的设计

研制了一种基于STM32和AD5933的便携式阻抗测量装置,介绍了基于矢量伏安法的阻抗测量原理,分析了AD5933阻抗测量电路设计原理和STM32软件校正算法。与传统的阻抗分析仪相比,该装置采用AD5933实现对待测阻抗网络的阻抗测量,利用模拟开关多路复用器实现了测量量程的自动切换。在软件方面,利用两点校正算法降低系统的测量误差。实验研究表明,该设计方案结构简单,测量精度能满足大部分工程应用。     

塑料薄膜厚度在线测量系统的设计

文中提出了一种基于虚拟仪器的塑料薄膜厚度在线测量系统,主要介绍了测量系统的组成结构,基于电容传感器的塑料薄膜厚度测量系统的在线测量原理以及以数据采集卡PCI-M6220作为执行机构的运动控制系统的实现方案,并设计了接口板控制电路和虚拟仪器程序对系统的控制过程,并对系统准确性、传输误差和线性校正做了实验,实验证明该设计提高了原有系统的稳定性、可靠性和运行速度.     

半导体激光器线性调频技术在光纤位移传感器中的应用

非接触式光纤外差干涉位移传感器是将半导体激光器线性调频技术和光纤传感器技术相结合制成的一种新型外差干涉仪，本文利用三角波对半导体激光器进行调频，实现微位移测量，与其它调频方式相比，具有下列特点：１）提高了灵敏度；（２）提高了响应速度。     

ispPAC20实现的应用电路

介绍利用ispPAC20器件实现的3种应用电路，压力测量报警电路；介绍 压力测量电桥与器件的接口，如何实现线性放大，其用其内部的比较器实现过压报警，报警们限可在其内部任意设定，温度监控电路，其工作情况与压力测量报警电路相近，压控振荡器，利用其内部的放大器、积分器和比较器，通过改变极性和比较器的输出模式，实现了电压控制的方波和三角波发生器，并给出了仿真波形，其结果验证了方案设计的正确性，从而说明了利用EDA技术实现电子系统的优越性。     

基于LabVIEW的网络化虚拟实验设计

文章运用图形化编程语言LabVIEW设计了虚拟实验用于教学,并实现了网络发布。基于网络的虚拟实验,实现了远程控制和资源共享,可以节省大量仪器设备的经费投入,为实践教学提供了一种全新的现代化手段,便于实现开放式管理,扩大教学规模,有助于学生创新能力的培养。     

动态可重构虚拟仪器技术

针对传统仪器中硬件决定仪器功能带来的测量仪器功能单一、灵活性差的问题,在以数据为中心的测量标准模型和现场可编程虚拟仪器内核模型的基础上提出了动态可重构虚拟仪器的总体结构模型,采用基于构件的虚拟仪器内核的系统装配模型,实现了虚拟仪器系统的动态重构。     

螺旋槽螺纹铣刀的磨削砂轮设计

针对螺旋槽螺纹铣刀在磨削加工时内外侧磨削量不同的问题,通过齿形的数学建模和分析计算,提出了其磨削砂轮的修正量计算公式.同时编制了砂轮设计程序,实现了从螺纹铣刀参数到其磨削砂轮参数的自动转换.通过 AutoCAD 和 SolidWorks 应用开发,可以自动生成砂轮的二维图和三维模型.本文提出的方法可以提高螺纹铣刀磨削砂...     

虚拟式噪声分析仪中的数字计权和系统误差修正

提出了一种基于FFT技术的数字计权和系统误差修正新方法。利用这一方法，可以以软件方式完成噪声倍频程分析的数字计权处理，并且能够实现系统误差修正。它充分发挥利用了虚拟仪器技术的特点，利用软件代替硬件的功能，实现了对噪声总声压级、各种计权声压级及相应倍频程的实时测量和分析。由于采用数字计权和系统修正技术，大大提高仪器的精度和稳定性。利用这一技术，成功地开发出了高精度低成本虚拟式实时噪声倍频程分析仪。     

基于最小二乘支持向量机的压力传感器温度补偿

压力传感器的输出不仅随压力变化,而且易受环境温度的影响,因而限制了传感器的测量精度。为了克服压力传感器的上述缺陷,本文提出了一种基于最小二乘支持向量机的温度补偿方法,并用虚拟仪器技术予以实现。与常用的误差反传神经网络方法相比,最小二乘支持向量机可获得更好的泛化性能,不易发生局部最优及过拟合现象。因此该方法能有效地消除温度对传感器输出的影响。实例表明,补偿后的压力传感器具有更高的测量精度和温度稳定性。     

基于BP神经网络的热导气体分析仪

介绍了利用BP神经网络对传统热导气体分析仪改善的新方法。通过大量的样本数据训练构建了双输入早输出网络模型,通过单片机来实现整个控制处理过程。结果表明：仪器测量精度有了很大提高,采用改进的算法可以实现传感器高精度温度补偿。     

齿轮双啮综合误差检测方法的改进

齿轮双啮综合检测是目前齿轮加工、制造中应用较多的一种检测方法。针对传统齿轮双啮检测仪检测功效低、误差率较高等缺点,采用虚拟仪器技术、齿轮误差分离技术对其进行了改进,改变了传统齿轮双啮综合检测仪器的概念,开发了齿轮双啮综合误差检测虚拟仪器系统,实现了检测的自动化、数字化、可视化、智能化,提高了检测的效率、精度和可靠性。     

岩石模型通用显示控件的研究与开发

介绍了岩石模型虚拟仪器开发思想,及基于该思想的VMIDS4.0(Virtual Measurement Instrument Development System)系统;在该系统中通过对控件功能赋予和测试融合转化为智能化控件后,通过简便的拼搭组合即可组成一台虚拟仪器。针对VMIDS4.0系统对多种数据类型、多种显示模式及丰富的操作功能等的显示要求,设计了智能通用显示控件。详细介绍了通用显示器的研究和开发,包括创建过程,显示模式、操作功能等。最后给出了该控件在VMIDS系统中的使用实例,表明该控件使用方便,充分体现了通用性、智能性,满足岩石模型的要求。     

基于LabVIEW的网络化虚拟仪器在化学测量中的应用

介绍基于LabVIEW语言设计的一套通用性的化学量测量的虚拟仪器软件，提供了实现网络化通信的两种方案，并使用该仪器软件及测量传感器实现了网络化化学量测量。     

基于ANN和GA的机床结构优化设计

机床主轴是机床中的重要部件,其设计对机床性能影响很大。在对主轴设计的各项要求中,刚度和振动稳定性是主要考虑的指标,将其归纳在一个含区域和性能约束的主轴结构优化设计数学模型中。借助有限元软件可获得不同主轴尺寸下的各项性能指标,利用人工神经网络(ANN)实现主轴各项性能指标的近似分析,并采用遗传算法(GA)实现了性能指标为设计变量隐式表达下的机床主轴结构优化设计。