动态补偿数字滤波器的设计及硬件实现方法

本文介绍了采用动态补偿技术减小动态测量误差的原理，研究了利用传感器或测试系统的动态设计相应的动态补偿数字滤波器的方法，并讨论了这种数字滤波器的硬件实现，介绍了利用可编程逻辑器件实现的动态补偿数字滤波器。     

应变式力传感器动态特性研究及动态补偿

通过测试传感器的固有频率和冲击响应,对不同结构的应变式力传感器的动态特性进行了研究。当力传感器动态特性不理想时,根据零极点配置法设计了动态补偿数字滤波器,对力传感器进行动态补偿,使之适用于动态测量。实验表明:柱式力传感器的动态特性优于S形力传感器。通过对S形传感器进行动态补偿,拓宽了力传感器的工作频带,提高了力传感器的动态性能,减小了动态误差。     

力传感器的动态重复性,线性度与性能改进的研究

提出了传感器的动态重复性与动态线性度的计算方法，介绍了用有源模拟滤波器改善力传感器动态性能的方法，包括力传感器动态数学模型、动态补偿模拟滤波的设计方法、力传感器动态模拟器及其电路、滤波器的电路、动态性能改善的实验结果。     

CCD读出电路中数字补偿式一阶模拟滤波器设计

CCD读出电路中低通滤波器在改善系统输出信噪比的同时,不可避免地会产生像素串扰,造成信息畸变.本文针对CCD读出电路中像素串扰造成的信息畸变问题进行理论分析,推导出信息畸变度与一阶低通模拟滤波器截止频率的关系.并针对视频模拟滤波电路中高阶滤波器的实现困难,提出一种数字补偿式一阶低通模拟滤波器的设计方法,该方法根据本文对信息畸变理论的分析,采用一阶低通滤波器,在满足信息畸变度的前提下,极大降低系统截止频率,达到了应用系统的带宽要求,从而可以在应用系统设计中以一阶滤波器替代高阶滤波器.并设计实验进行验证,证明了该方法的正确性与有效性.     

力传感器的动态重复性、线性度与性能改进的研究

本文首先提出传感器的动态重复性与动态线性度的计算方法,包括动态校准、建模、动态性能、重复性与线性度的计算方法。其次本文提出用有源模拟滤波器改善力传感器动态性能的方法,包括力传感器动态数学模型、动态补偿模拟滤波器的设计方法、力传感器动态模拟器及其电路、滤波器的电路、动态性能改善的实验结果(包括时间域的和频率域的结果)。     

电涡流传感器非线性补偿电路设计

电涡流位移传感器输出特性非线性明显,为改善传感器线性度,需要进行输出信号的非线性补偿.通过在电涡流传感器前置电路的基础上增加非线性补偿电路模块,可以改善传感器线性度.为获得实用的线性化补偿器,根据传感器位移电压测量数据,先确定其非线性函数关系及线性补偿范围,以函数补偿法为基础采用开环补偿与闭环补偿,分别进行了非线性补偿电路设计,通过模拟电路实现了相关函数运算功能.借助电路仿真手段,可方便地确定电路的结构与具体电路参数.对实际非线性补偿电路进行了测试,实验结果表明,所设计的非线性补偿电路结构简单,能有效改善传感器的线性度.     

基于RLC电路的巴特沃思模拟带通滤波器的设计

根据巴特沃思模拟带通滤波器的设计原理,先设计巴特沃思模拟带通滤波器s域系统函数,再搭建四阶RLC带通模拟滤波器电路,导出RLC电路的s域系统函数。采用比较法,令两个系统函数相等,导出四阶RLC滤波电路元件参数满足的高次代数方程组,解代数方程组得到电路的RLC元件参数具体取值。得到由RLC元件搭建的具体四阶巴特沃思模拟带通滤波器.设计过程完善了由RLC元件搭建巴特沃思模拟带通滤波器的设计方法,对实用滤波器的设计具有指导性的意义。     

气体浓度测量中的电化学传感器动态特性补偿

针对电化学气体传感器的动态响应延迟问题,设计了一种电化学气体传感器的动态特性测量装置,研究了气体传感器动态特性补偿及应用。为减小电化学气体传感器的动态响应时间,提出了用粒子群优化(PSO)算法对电化学气体传感器逆建模的动态补偿法,获得动态补偿滤波器模型,对电化学气体传感器的响应-恢复时间进行补偿。将补偿方法应用于研制的存储式气体浓度测试系统,测试结果表明该方法有效地改善了传感器的动态响应特性,并在响应时间上提高了3.6倍,恢复时间提高了2.8倍,具有可移植性强、易于实现的特点。     

基于热电偶的爆炸场温度补偿方法及其 LabVIEW 实现?

在爆炸场瞬态高温测试过程中,由于热电偶的动态特性较差,使得测试结果存在较大动态误差。针对该问题,应用了以大功率激光器为热源的可溯源动态校准系统,对热电偶传感器进行动态校准,分析其动态特性;在此基础上,运用MATLAB和量子粒子群优化(QPSO)算法设计动态补偿滤波器,试验验证了动态补偿的有效性;通过Lab VIEW与MATLAB混合编程,最终在Lab VIEW平台上实现对热电偶输出的动态补偿。结果表明,补偿后的热电偶响应速度加快,爆炸场温度补偿结果可信。     

用RLC电路实现理想巴特沃思模拟低通滤波器的方法

据巴特沃思模拟低通滤波器设计原理,设计标准巴特沃思模拟低通滤波器s域系统函数,搭建RLC低通模拟滤波器电路,导出RLC低通模拟滤波器电路s域系统函数.令两个系统函数相等,导出RLC滤波电路元件参数方程.解代数方程组,得到RLC滤波电路的元件参数值.设计过程以四阶滤波器为例,展示巴特沃思滤波RLC电路的设计方法。