一种简单的随机脉冲周期测量电路

<正> 脉冲频率的测量一般是用频率计或定标器实现的。但用它们测量低频脉冲(如频率在1Hz 到0.001Hz)常感到非常不便,同时也会给测量结果带来较大误差。为了提高测量精度,不得不增加测量时间,这样不仅浪费时间,而且一般的频率计或定标器可预置的测量     

轨道交通列车电能测量系统研究

轨道交通列车电能测量系统尚无国家标准,目前采用国际标准IEC 61000-4-30《电磁兼容(EMC)试验和测量技术电能质量测量方法》,其只适用于工频(50 Hz、60 Hz)工况.随着轨道交通装备及技术的快速发展,为了适应标称的牵引系统交流电压频率(50 Hz、16.7 Hz)和直流工况的电能测量要求,文章根据标准I...     

基于NiosII的自适应高精度频率计设计

设计了基于NiosII的自适应高精度频率测量系统.介绍了等精度频率测量基本原理,并对等精度频率测量原理进行优化.给出了优化的等精度频率测量原理图;介绍了等精度测频IP核设计方法,给出此核的verilog HDL程序;采用了频率测量时间最短为原理的自适应算法,使测频时间达到最优.通过分频50MHz的系统时钟得到各种测试信号,并给出了0.1Hz～50MHz的测试结果.测试结果表明,本系统工作稳定可靠、测频精度高、最大相对误差在10-7级别.     

基于虚拟仪器技术的电力系统频率测量

频率是电力系统和电气设备的重要运行参数;采用基于离散傅立叶变换校正的电参量微机测量算法,以LabVIEW为开发平台,设计实现了应用于电力系统频率测量的虚拟仪器系统,并详细论述了其工作原理和实现关键技术;仿真与应用研究表明,该方法实时性好,测量精度高(信号频率在48～52 Hz之间时,测量误差远小于0.01Hz),能有效地抑制谐波和各种随机噪声,而且硬件成本低,开发周期短.     

基于AD7745的微电容加速度计测量电路设计与实现

AD7745是世界上首款24bit数字输出的电容读取芯片,可以测量一对差分电容。它的输入共模偏置电容最大可到17PF,输入电容变化范围为±4pF,采样频率/通频带为10Hz到90Hz。基于AD7745的微电容加速度计测量电路系统有两种输出方式:一方面通过16bit的D/A将数字信号转换成模拟电压信号,实时输出到示波器;另一方面可将AD7745的24bit输出结果通过串口输入到计算机里,由计算机实现波形显示、分析。对PCB布线进行优化后,试验测得采样频率为90.9Hz时,AD7745数据的实际有效位数为14.5bit,对应分辨率为0.37fF。     

生物电阻抗测量系统中同时多频混合激励源的设计

为了满足对生物体内不同组织、器官同一时间阻抗测量的需求,设计了一种同时多频混合激励信号产生电路系统,系统包括单片机控制的直接数字式频率合成(DDS)信号模块,电压控制电流源(VCCS)模块等主要硬件电路,并给出了核心设计电路;经测试:当激励源频率范围为10Hz～1MHz时,其输出电流最大相对偏差为0.74%,实验结果表明所设计的同时多频激励源带负载能力强、抗干扰性能好,满足生物电阻抗测量系统的要求。     

基于AT89C51的智能测频仪设计

在简要介绍和分析几种数字测频原理与方法的基础上,介绍以AT89C51单片机为核心控制器件,采用等精度同步测量技术,完成在0.1Hz～1MHz频率范围内,最高分辨率为0.1Hz的智能测频仪的设计;详细说明了测量的工作原理和系统构成,以及系统软、硬件设计,并就智能测量和系统误差作了分析;研究表明采用该仪器测量频率的范围和精度均达到技术要求.     

一种新型压电式双向无阀微泵的研制

采用氧化、光刻、腐蚀、键合等MEMS技术,研制了一种硅基压电式双向无阀微泵,泵的外形尺寸为30×14×3 mm3,泵腔体体积约10 mm3.通过大量试验测试,得到了泵压、流量与工作频率、波形、电压幅值之间的关系.当工作电压为110 V、频率为40 Hz时,微泵的正向最大泵压为120 mm水柱,频率为50-90 Hz时,最大流量70μl/min;当频率为35 Hz时,微泵的反向最大泵压为70 mm水柱,最大流量56μl/min.     

记录甚低频信号的心率监视器

<正> 要在两个全周期通过之前检测出慢变信号的频率是非常困难的。因此,设计用来测量慢变信号“瞬时”频率的仪器,如心跳(大约60个脉动/分或1Hz)或慢速马达(33转/分,约0.5Hz)监测仪,的确是个复杂的问题。传统的设计方法失败的原因是测量频率需要有若干个有效的统计过程,并且采集这些不连续值,需要     

一种基于振弦式传感器测频方法的实现

设计了一种基于振弦式传感器的测频方法,介绍了振弦式传感器的工作原理,详细介绍了测频方法的设计思想、硬件电路组成和工作原理及软件设计流程。实验表明:利用本方法测量频率的分辨力为0.01Hz,与XPO2型频率测定仪测量的差值均在2Hz以内。具有设计思路清楚、硬件电路简单、激振可靠、激振频率可控、信号灵敏度高、操作简单、数值显示、价格低廉、连续快速检测等特点,具有较好的应用前景。     

一种基于电磁感应原理的角位移参数测量方法

针对目前常规弹药弹体研究领域角位移参数大动态和高精度的测量需求,提出了一种基于电磁感应原理的角位移参数测量方法,并设计了相应的角位移传感器.采用感应线圈获取弹体大转速动态范围内切割地磁场的信息,通过边沿检测和脉冲计数相结合的自适应闭环频率跟踪测量算法测量弹体旋转过程中的实时角位移参数信息,并采用周期清零的方式,消除累积误差.半实物和实物仿真试验结果表明:该角位移传感器不仅能够测量大动态范围内的角位移,拓宽测量范围从600°/s~36000°/s,而且完全消除了测量过程中的累积误差.测量误差小于0.220%,累加误差最大只有0.2°/s,实现了对弹药弹体角位移参数的实时、高精度测量,在姿态测量和地磁导航等应用领域具有一定的工程应用价值.     

市电参数测量仪的设计

为了实现市电质量监测并降低测量成本,以STC12C5A60S2微处理器为控制核心,利用电压有效值转换芯片等器件,设计了一款市电参数测量仪,对频率、电压有效值及失真度进行测量;基于测周法实现50 Hz频率的测量,通过一块电压有效值转换芯片测量总电压有效值与谐波电压有效值,实现市电电压的测量,并通过计算获得失真度值;实验结果表明,该测量仪测量精度较高,频率测量误差小于0.1%,电压有效值测量误差控制在1%以内,失真度测量误差小于5%;该测量仪结构简单、性能稳定,可应用于电能质量监测系统。     

基于CPLD与DSP的高精度自适应频率测量方法的研究与实现

对等精度频率测量的基本方法进行了两方面的改进;一方面在不提高系统工作频率和延长测量门限时间的前提下.通过对基准时钟信号计数值的修正,进一步提高了测量精度;另一方面利用对被测信号的自适应分频,消除了预置门限时间带来的不足,简化了同步逻辑电路,提高了系统可靠性,实现了测量门限时间的自动寻优;在基于可编程逻辑器件CPLD以及DSP芯片的硬件系统中,实现了范围为1Hz～2MHz、相对误差不大于10^-4的频率测量,进行了相关实验验证并给出了实验结果。     

Design and fabrication of a resonant pressure sensor by combination of DETF quartz resonator and silicon diaphragm

A new type of resonant pressure sensor is presented which is realized by combination of a double-ended tuning fork (DETF) quartz resonator and a silicon diaphragm. To examine the feasibility and investigate the performance of this innovation, theoretical analysis and finite elements method are employed to optimize the structure parameters. Micromachining technology are involved in the fabrication of the silicon diaphragm and the DETF quartz resonator, which are fabricated separately and bounded together afterwards. Performances of the sensor prototypes are experimentally investigated. Preliminary testing results demonstrate that the sensor features a high sensitivity of approximately 452.5 Hz/kPa in the operating range of 0–6 kPa at room temperature, with a non-linearity <0.035 % FS and a hysteresis of 0.055 % FS. In addition, the maximum zero-drift is about 0.5 Hz/h which reveals favorable frequency stability. Thus, the feasibility of this scheme is verified. Due to the excellent performances such as high accuracy, high sensitivity, low cost and simple fabrication, this novel resonant sensor provides a commendable solution for low pressure measurement.     

自适应等精度频率测量方法与实现

提出了一种自适应等精度频率测量方法.与传统测量方法相比,很好的解决了因存在±1计数误差而造成测量精度不高的问题.采用自适应分段设置最优时限闸门,消除了预设闸门的延时带来的不足,简化了电路结构,实现了宽范围、高精度测量.采用单片机设计了该频率测量方法的软硬件系统,实际测量结果表明被测频率在0.01 Hz-500 kHz范围内,测量精度达到0.001 Hz以上.     

基于EP2C8Q208C8型FPGA等精度频率测量仪设计

设计一种以Altera公司生产的CycloneII系列EP2C8Q208C8器件为核心实现高精度计数功能频率测量仪,本频率测量仪对传统的等精度测量方法进行改进,采用SOPC设计技术对NIOS II软核处理器进行浮点数据运算处理。整个电路采用模块化设计,系统测量精度高,频率测量范围为1Hz--10MHz,并利用液晶显示器对测量的频率进行实时显示,可读性好。     

振动对光纤陀螺线形测量系统影响分析

在使用光纤陀螺测量系统对桥梁线形进行测量的过程中,由于线形测量结果是通过积分算法得到的,所以来自汽车发动机和路面不平的振动影响会给测量结果带来巨大的误差,并且这类误差会随着测量时间和距离的增加变得越来越大,呈现出发散的特性;为了减小这些振动给测量结果带来的误差,可以使用时频分析的手段,通过时间信息和运动速度得到位置和路况信息,进而得到不同路况下的频域特点;选择路面完好的路段进行实验,点状减速带代表路面不平,使用Morlet小波对光纤陀螺采集到的信号进行时频分析,发现了不同工况下带来的振动噪声信号的频域特点,并且确定了27 Hz以上均为振动带来的噪声信号;在实际对某跨江大桥的线形测量中,使用切比雪夫滤波器去除光纤陀螺所采集到27 Hz以上的噪声信号,相比没有使用低通滤波处理的线形,测量精度提高了50%。     

基于双声表面波器件的引信加速度传感器

In view of the shortcomings of silicon micro acceleration sensor based on piezoresistive effect and capacitance principle, such as temperature drift, low resolution and poor anti-interference ability, a fuze acceleration sensor based on dual SAW devices is proposed. The sensor adopts a dual saw device structure, one is coated with a sensitive film for measurement, the other is an uncoat- ed reference channel for compensation of environmental temperature, pressure, humidity and other factors. The experimental results show that the maximum linear error is only 1.6%, the sensitivity is 54.3Hz/g, and the maximum hysteresis error is less than 1%. Compared with piezoresistive accelerometer and capacitive accelerometer, the linear error of the accelerometer is small, the sensitivi- ty is high, and it has strong anti-interference ability.     

金属热电阻温度传感器在多路温度监控系统中的应用

热电阻具有测温范围大、稳定性好和耐氧化等特点,在温度测量中占有重要的地位.分析了金属热电阻温度传感器的工作原理.以铂金属温度传感器PT100为例给出了其在多路温度监控系统中的应用.该系统由温度传感器PT100、触摸屏、可编程控制器、温度模块等组成,由于温度模块、触摸屏、可编程控制器可对输入量同时采用硬件和软件的非线形补偿,故具有精度高、可靠性较好、电路简单、成本低、体积小、生产调试方便等特点.     

小口径离轴抛物面反射镜挠性支撑设计分析

关于反射镜支撑稳定性优化设计问题,离轴抛物面反射镜作为空间光学遥感器的重要光学元件,面形精度直接影响遥感器性能。针对反射镜所处环境,组件一阶频率要求高,设计了一种反射镜背部中心单点挠性支撑结构,并利用拓扑优化技术对反射镜进行了轻量化设计。为了结构设计的合理性,采用有限元技术对反射镜组件进行了模态分析、结构强度分析、谐响应分析及热环境分析。分析结果表明:反射镜在重力作用下最大面形误差RMS=1.16nm;在±10℃温度载荷作用下最大面形误差RMS=11.46nm;反射镜组件一阶频率为574.19Hz。使挠性支撑结构具有良好的静、动态特性和热尺寸稳定性,满足反射镜面形要求。