基于信息融合理论的光纤位移传感器研究

提出了一种解决光纤位移传感器对温度的交叉灵敏度问题的方法.该方法基于多传感器信息融合理论,通过增设温度传感器,将位移传感器和温度传感器的输出进行融合处理,实现了软件补偿,降低了交叉灵敏度系数,为存在交叉灵敏度的传感器的实用化设计提供了一种新思路.实验表明,融合处理后光纤位移传感器的温度灵敏度系数降为原来的1/3,测量准确度和系统稳定性均得到提高.     

基于CPLD设计的火箭发动机涡轮泵转速测量产品

针对现有火箭发动机涡轮泵转速模拟式测量产品测量精度较低信号传输稳定性较差的问题,提出了基于复杂可编程逻辑器件设计的数字式的火箭发动机涡轮泵转速测量产品;选用AD620仪用放大器对涡轮泵转速信号进行前端放大和处理,选用ispLSI1032 CPLD器件对涡轮泵转速信号进行数字式测量,利用VHDL语言进行了编程和仿真,进行了实物验证测试;实验结果验证了利用复杂可编程逻辑器件测量火箭发动机涡轮泵转速的可行性,表明数字式测量比模拟式测量方法具有更高的精度;最后对数字式涡轮泵转速测量产品下一步应用于火箭飞行试验任务还需进行的测试项目和试验内容进行了说明。     

一种用于测量声发的全光纤传感器

一种新型的用于测量固体中声发射(AE)波的全光纤Mach-Zchnder干涉仪已经研制出来。该干涉仪能够在100KHz到IMHz的频率范围内测出振幅小至10~(-12)m的声发射波。本文论述了其工作原理,导出了传感光纤最优长度的计算公式并给出了某些实验结果。     

基于分布式光纤测温传感器电缆温度监控系统

智能配电网中对电缆运行相关信息监控的集成已成趋势。介绍了一套基于分布式光纤测量技术的电力电缆温度实时监控系统。叙述了该系统的架构及方案设计,系统具有的显示界面清晰、工井三维显示、形成实时负荷温度响应曲线等功能特点。     

光纤电流传感器信号的检测和数据处理

本文简要介绍了光纤电流传感器的原理和结构,较详细地描述了信号检测和数据处理系统,并给出了初步的实验结果。     

固体火箭发动机推力测试方法研究

为满足对火箭发动机性能指标的测试要求,该文从系统构成,数据处理方面考虑,设计了一种新型的火箭发动机地面静止试验系统推力测试方法。该系统可对多种型号固体火箭发动机的工作时间和推力进行测试,经过实装测试,试验台发动机装配点火数据采集处理及时有效,测试结果的推力时间曲线数据准确,能够满足目前火箭发动机推力检测要求。     

光纤电压传感器和光纤磁场传感器的研制

本文报导了光纤电压传感器和光纤磁场传感器的原理、温度特性、频率特性及其寿命试验结果。光纤电压传感器系利用Bi_(12)SiO_(20)单晶的朴克斯效应,光纤磁场传感器系利用ZnSe多晶和Bi_(12)SiO_(20)单晶的法拉第效应。这些传感器的基本性能已从其作为电气仪器的零件的观点进行了调查研究。此外,本文还介绍了这些传感器在变电站和输电线的一些实际应用,包括:气体绝缘输电线的故障段检测装置(GIL)、嵌入气体绝缘开关装置(GIS)里的光电压互感器和光电流互感器、冲击波电压接收装置。     

对光纤电流传感器应用中若干问题的探讨

本文对光纤电流传感器在电力系统中的应用研究情况进行了较深入的分析概括 ,指出外界扰动和温度变化引起的双折射是引起测量误差的主要原因 ,加工困难、与目前电力系统测控装置不兼容是其广泛应用的最大障碍 ,并提出了非功能型光纤电流传感器解决问题的方法。     

数字式火箭发动机涡轮泵转速测量方法研究

为解决因测量精度低、实时性差引起的液体火箭发动机工况分析困难的问题,结合某型号运载火箭发动机涡轮泵转速信号特点和遥测信号传送要求,提出了基于的CPLD周期法测量液体火箭发动机涡轮泵转速的方法,对转速信号周期的提取、传输以及在遥测系统内的波道编码进行了设计,采用Quartus II软件对转速周期的测量过程进行了仿真验证,设计的原理样机参加了该型号火箭遥测系统试验,试验结果表明,数字式发动机转速测量方法较型号现有的“分频法”在测量的精度和实时性方面均有大幅提升,能有解决目前发动机在加速启动段和减速关机段等转速急剧变化时段转速不能及时、准确测量的问题.     

Resolving the problem of cross sensitivity in fiber Bragggrating sensor based on the principle of polarized-lightinterference

The article introduces an advanced approach of fiber grating strain demodulation based on the principle of polarized-light interference. This method can solve the problem of cross sensitivity in fiber Bragg grating sensor. As for the yttrium vanadate (YVO₄) crystal polarized-light interferometer, if there are two different fiber Bragg gratings that have a π rad phase difference, one is used for strain sensor and the other is used for temperature compensating. Then the problem of cross sensitivity can be overcome. The analyses of the strain demodulation resolution show that with a decrease in crystal thickness the resolution increases. The experiment shows that when the thickness of YVO₄ crystal is 0.5 mm, the effect of cross-sensitivity will be reduced to 0.13 μɛ/°C, which is 1.6% of the effect used by only one fiber Bragg grating for strain measure. And when the thickness is 0.1 mm the cross-sensitivity will be reduced to 0.006 7 μɛ/°C, which is less than 0.08%. Less thickness of crystal is beneficial for the resolution of strain measure, but the machining of small thickness crystal is difficult. To solve this problem, a new scheme of polarized-light interfereometer with the structure of double layer crystal was analyzed. Translated from Acta Optica Sinica, 2006, 26(1): 19–24 [译自: 光学学报]     

基于DSP的谐振式光纤陀螺检测算法的研究

针对双频率数字调制的谐振式光纤陀螺的特点,文章提出一种基于DSP的检测算法。采用将探测器输出信号每半个周期求平均,再利用正负半周的平均信号相减的方法实现相关检测。对于探测器输出光强和谐振频差的关系,在谐振点附近是线性的。若在其他区域,通过一定的算法将工作点逐步移入线性区内,以便实现线性转换。文章利用MATLAB软件对此算法进行了验证,通过建立实际的实验平台获得了测试结果。     

燃气轮机磁电式转速传感器信号转换电路设计与仿真

燃气轮机控制中,磁电转速传感器信号不适于后端数字电路直接处理。本文根据磁电式转速传感器的工作原理,充分考虑了燃气轮机控制系统的工作环境,设计了一种安全、有效、耐用的转速信号转换电路,并利用工业标准工具Pspice软件,模拟燃气轮机的4种工作状态,加入控制系统的环境噪声,对电路的各个模块进行了全工作状态仿真。仿真结果表明该电路设计在燃气轮机全部工作状态下均能正常工作,并对噪声有良好的抑制作用。     

基于光纤通信的防越级跳闸方案设计和应用

为了防止煤矿电网越级跳闸,在传统矿用微机保护的基础上,设计出一种基于光纤通信的矿井电网防越级跳闸保护系统。该系统依靠发送光纤闭锁信号,闭锁上级线路速断跳闸,实现防越级跳闸。在发生速断故障时,保护装置利用光纤通道,能对其上级线路快速发送跳闸闭锁信号,并实现上级线路保护动作时间阶梯化,防止越级跳闸。系统测试表明,该方案能够有效防止上级线路越级跳闸,提高了煤矿电网运行的安全性和稳定性,并证明了该方案的正确性和有效性。     

基于MEMS传感器的运动加速度提取技术研究

结合多种现有物体运动加速度测量方法的特点,提出了一种基于MEMS运动传感器低成本且便捷的运动加速度测量方法。该方法采用多传感器数据融合技术实时求解物体的运动姿态,进而从MEMS运动传感器的实测数据中提取物体运动加速度。通过搭建基于MEMS运动传感器的加速度测量系统对该方法的可行性进行试验验证,试验结果表明,在静止状态下该方法的加速度求解误差为0.03 m/s2,与MEMS加速度计采集精度基本一致,具有较高的求解精度;在自由落地运动时该方法的加速度求解误差为0.07 m/s2,虽然物体长时间剧烈运动时耦合运动加速度会降低求解精度,但在短时间运动时仍具有较高求解精度。     

Rotax发动机转速传感器设计研究

根据无人驾驶飞行器的使用需求,设计了一种针对通用航空和无人机常用的ROTAX系列活塞式发动机的转速测量传感器,能够在线采集转速信号,并通过数字接口实时传输至地面,使操作人员能够准确掌握发动机工作状况。该传感器包括信号调理电路和采集处理电路2部分,通过Multisim仿真软件论证其电路的合理性,并分析了系统的误差范围。在某型号飞艇的飞行试验中,该转速传感器测量误差较小、工作稳定、抗干扰能力强,满足飞行控制使用的要求。由于它安装方便,而且输出接口为常用的数字信号,成本较低,可以在使用活塞式发动机的无人驾驶飞行器上普遍适用。     

以数据引擎和可编程控制器为基础的分散控制系统标准化

分散控制系统(DCS)的标准化是目前工业控制领域中最受关注的课题之一。论述近年来可编程控制器(PLC)的技术发展状况,探讨了PLC在DCS标准化进程中的作用。采用“数据引擎”理论是产生这些作用的关键因素,应用这项理论,PLC不仅能完全取代传统的DCS控制站,而且具有更好的硬件集成与软件共享性能。采用基于PLC的控制站能有效提高DCS的设计和现场调试效率,降低运行维护成本。PLC将成为下一代DCS控制站的标准平台。