面向批料流测量的科氏质量流量计正交解调方法实现

为了提高科氏质量流量计在批料流工况下的测量精度,根据正交解调算法具有快速响应的特点,选取该算法作为批料流下的信号处理方法,并解决实现过程中的技术难点。利用正弦信号周期性的特点,实现解调信号单周期有限点数据循环调用;采用FIR陷波器和IIR低通滤波器级联完成对解调后信号的滤波,在保证滤波效果的同时降低了算法运算量;为了去除计算结果中的奇异点同时减小稳态波动,在相位差后期处理中加入两级平均;优化了算法实现过程中的资源分配。在此基础上,研制了科氏质量流量变送器,并进行了单相流和批料流标定实验,其测量误差小于0.1%,重复性小于0.05%。实验结果表明,正交解调算法在批料流下具有较好的测量精度,同时所研制的变送器具有较好的性能。     

科氏质量流量计中全数字驱动技术

针对全数字驱动技术流量管难以启振的问题,综述了模拟转数字启振、随机波启振、正弦波启振、扫频方波启振、正负阶跃交替启振等5种启振方法;针对驱动信号幅值、频率、相位难以调节的问题,提出了解决方法;针对全数字驱动技术的实现平台,综述了2种解决方案:基于DSP的单核全数字驱动和基于DSP+FPGA的双核全数字驱动。其中,基于DSP的单核全数字驱动成本低,易于推广;基于DSP+FPGA的双核全数字驱动精度更高。     

基于MSP430的跌倒预防与报警的一体化系统

社会老年人口的大量增加和巨大的跌倒危害使得有关老年人跌倒问题的研究十分重要。本文提出了基于MSP430的跌倒预防与报警的一体化系统,系统以老人室内穿的拖鞋为载体,使用超声波传感器检测脚部前方障碍物并反馈给老人,从而降低因触碰障碍物而跌倒的危险;系统使用新型惯性传感器MPU6050来检测老人的行为状态,采用双重阈值算法来判断老人是否为跌倒状态,并通过SIM900A发送求救信息。我们通过相关实验验证了方法的有效性和系统的准确性。     

传感器动态非线性的一种时域分离方法

采用基于Ｖａｎｄｅｒｍｏｎｄｅ矩阵的最小二乘方法分离动态非线性，将传感器的动态非线性系统分解为动态线性环节和非线性即时环节相级联的形式。结果表明，这种非线性分离方法是正确的和有效的。     

基于IEEE 145.1的网络化智能传感器设计

IEEE 1451是一种从传感器或执行器到微处理器及网络之间的硬件和软件接口标准。本文根据1451.1标准,研制面向Internet的网络化智能机器人手爪传感器系统,并给出硬件设计框图和软件流程。     

数字式涡街流量计应用中关键问题的研究

对基于谱分析的数字式涡街流量计在应用中响应速度比较慢及其在小流量或小口径时流量计输出波动两个问题进行了深入分析.采用设置门限值的方法提高了系统响应速度.对频谱分析结果进行多次为0判断,解决了系统输出断续问题.通过对频谱分析结果的限幅,在平均时去掉超过标准差的频率值,并去掉最大值和最小值,对平均结果进行第二次平均的方法减小了系统输出的波动,提高了流量计输出稳定性.     

模糊测控仪器仪表研究与应用的新进展

对国内外研究和应用模糊测量与控制仪表的现状进行了综述.从工程角度介绍了模糊传感器、模糊控制器、模糊PLC和模糊DCS的最新进展,分析了模糊仪器仪表技术在理论与应用上将面临的挑战和今后工作重点.     

基于时变信号模型和归一化格型陷波器的科氏流量计信号处理方法

采用具有跟踪频率变化能力的自适应归一化格型陷波器，对频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的科氏流量传感器信号进行滤波，以求得其频率；再采用自适应谱线增强器从含有噪声的数据中提取所需要的信号；然后采用具有重叠窗的滑动Goertzel算法计算两路信号之间的实时相位差，并通过频率和相位差计算时间差，求得质量流量。仿真结果表明该方法是有效的。     

电磁流量计自适应极化噪声抵消系统研究

电磁流量计是一种应用广泛的测量导电液体体积流量的仪表。测量时,金属电极与电解质会发生电化学反应,产生极化噪声。极化噪声幅值远高于流量信号幅值,使电极输出信号信噪比较低;极化噪声存在漂移的现象,会影响电磁流量计变送器的信号调理工作,限制电路的放大倍数,增加ADC采样位数、电路成本、功耗等。对此,提出了一种基于前馈控制的自适应极化噪声抵消方案,设计了相应的信号调理电路,通过硬件电路实时提取和抵消极化噪声,极大地提高了电极输出信号信噪比。通过试验,验证了该方案不但能有效滤除极化噪声,而且能提高信号调理电路的放大倍数、减少ADC的采样位数、减少电路的成本和功耗。     

基于小波变换的涡街流量计信号处理方法

涡街流量计有许多优点,应用比较广泛。但是,涡街流量计易于受到由管道振动和流场扰动引起的噪声干扰。涡待流量计中的处理电路不能保证仪表在工业现场的测量精度。本文研究基于小波变换的涡街流量计信号处理方法。本文介绍小波变换的基本原理和快速算法,分析小波滤波器的幅频特性,研究调整滤波器中心频率的方法,给出涡街信号的处理过程,进行仿真和实验测试。仿真和实验结果表明,小波变换能有效地减小了噪声影响,使频率测量的精度高,处理实时。小波变换是涡街流量计信号处理的一种新方法。