新型RLC测试仪设计

自由轴式RLC测试仪因采用准数字鉴相,导致抗干扰能力差,精度低.提出一种基于完全数字鉴相的测量方法.通过乘法及低通滤波算法,对被测信号及正交相位基准进行完全数字鉴相,获得被测信号在坐标轴上的投影分量.依据投影分量计算出被测参数值.推导了被测参数数学模型.设计了测量电路.校正了测量误差,对RLC进行了抽样测试实验.结果表明被测信号投影分量的测量时间<1 ms,元件参数测量时间<20 ms,测量误差≤0.2%.这种方法比传统自由轴式RLC测量方法测量精度高、速度快.     

相位法激光测距系统

为了提高测量精度,论述了相位法激光测距的原理和提高测量精度的方法.着重对频率产生电路、差频测相和数字鉴相电路进行了比较深入的分析与讨论.从理论上论证了差频测相的原理,举例说明了数字鉴相对测量精度的影响.最后针对频率漂移、相位测量等原因引起的测量误差,提出了相应的解决措施,提高了系统的测量精度和稳定性.     

实时测量表面形貌的正弦调制半导体激光干涉仪

设计了一种实时测量表面形貌的正弦相位调制半导体激光干涉仪,对其抗干扰的实时测量原理进行了分析．在该正弦相位调制干涉仪中,利用高速图像传感器探测干涉信号,该干涉信号通过信号处理电路实时鉴相得到被测表面所对应的相位分布,即可实时获得待测量物体的表面形貌．在实验中,测量了楔形光学平板的表面形貌,测量点为30&#215;30个,测量时间小于10ms,重复测量精度为4．3nm．实验结果表明该正弦相位调制干涉仪的有效性．     

基于虚参考点的生物阻抗测量方法

针对常规生物电阻抗测量容易引入相位误差的问题,提出了一种基于虚参考点的生物阻抗测量方法,利用虚参考点,通过简单计算可获得被测阻抗的电压信号相对虚参考点的幅值和相位,并根据参考电阻与被测阻抗在矢量空间的对应关系,可计算被测阻抗的模和相角,依据该方法构建了原型机,通过与Agilent4294A阻抗分析仪进行对比,证明该方法可明显地改善人体阻抗测量精度和准确性.     

三维形貌的快速测量方法

提出一种基于条纹投影技术的高效三维快速形貌测量（ＦＴＰ）方法。根据该法,投影在被测表面上的Ｒｏｎｃｈｉ光栅条纹在空域中被载波频率所调制,该调制信号然后经低通滤波并解调得到相应于被测表面上每点高度的相位信息。数据处理中采用了相位展开技术以消除相位计算中的２π跳变值,最终重构被测的表面轮廓。用该法对复杂表面进行了测量,取得了满意的结果。由于这种方法只须一帧条纹数字图像直接在空域中进行处理就可获取每点的高度信息值,而无须如其它ＦＴＰ等方法所须的确定条纹级数或插值和曲线拟合等操作,数据处理速度更快,因此有较好的实用价值。     

高分辨率鉴相型光栅数显表的研究

通过研究光栅检测的工作原理，提出了光栅数显表的细分和辨向问题．针对此问题，先介绍了传统光栅数显表采用硬件电路解决问题的方法，然后提出了高分辨率鉴相型光栅数显表通过幅值调相系统把位移信息映射到被测信号相位上，再采用软件鉴相技术来解决问题的方法，这种方法可使数显表的性能价格比得到提升。     

基于彩色光栅投影的相位测量轮廓术

提出一种新的基于彩色光栅投影的三维面形测量方法.将相移量为2π/3的RGB调制的正弦光栅复合成彩色光栅投影到被测物体表面,利用相移算法求解出相位,最终获得物体的三维数据.该方法只需一幅投影条纹图就可以完成三维测量,同时给出了理论分析和计算机模拟.     

变电站容性设备介质损耗角的高精度测量方法

针对绝缘设备泄漏电流非常微弱且容易被噪声淹没的问题,以磁通门传感器组成差动方式来提取泄漏电流,克服了互感器角差和比差带来的误差影响。利用小波变换及自适应网络构成的数字低通滤波器,实现对泄漏电流的正交分量信号电阻性漏电流、电容性漏电流的数字滤波,有效地提取了基波相位。通过信号发生器及四象限乘法器构成的硬件正交分解器对漏电流信号分解,再配合数字滤波,较好地解决了电网频率波动带来的频谱泄漏,并抑制了栅栏效应。母线电压、泄漏电流经同一滤波网络,产生的附加相移相等,保证基波相位的稳定,提高了介损值测量的精确度。仿真及实验结果表明,该方法提高了绝缘设备在线监测的精度,为绝缘设备故障诊断提供可靠的依据。     

基于三角形光强分布光栅投影的三维测量方法

针对相位测量轮廓术中正弦光栅制作工艺复杂的问题,提出一种基于三角形光强分布光栅投影测量物体三维形貌的方法.测量时,将三角形光强分布光栅投影到被测物体表面,摄像机获取变形条纹图,通过系统参数和条纹图携带的相位信息求解出物体的三维面形.推导出通过三角形光强分布光栅求解相位的公式.实验结果表明,提出的方法具有较高的精度和可行性.     

基于MCS-51单片机的高精度数字测相方法

相位是周期信号的一种重要的波形参数.利用MCS-51单片机与外部电路相结合,充分利用其片内资源,采用过零鉴相法,高频脉冲填充计数,多周期等精度测量方法,实现了相位差的高精度测量.着重介绍了系统原理及硬软件实现方法.     

基于虚拟仪器的相位测量

介绍 1种利用虚拟仪器进行相位数字化测量的方法 ,采用这种方法可以利用微机的软件功能对过零检测产生的测量误差、零点漂移引起的误差等因素予以克服 ,从而提高测量精度。     

Phase-error restraint with the empirical mode decomposition method in phase measurement profilometry

Phase measurement profilometry(PMP) uses a digital projector and a camera for 3D shape measurement.However,the nonlinear response of the measurement system causes the captured perfect sinusoidal fringe patterns to become non-sinusoidal waveforms,which results in phase and measurement errors.We perform a theoretical analysis of the phase error resulting from non-sinusoidal fringe patterns.Based on a derived phase-error expression,the empirical mode decomposition(EMD) method is introduced to restrain nonlinear phase error and improve the precision in evaluating the phase distribution.A computer simulation and experimental results prove that the proposed method can eliminate possible phase-error in PMP.     

基于压频转换的相敏检波器

为了实现对微弱信号的检测,提出了一种基于压频转换的相敏检波器。利用压频转换电路,将被测信号 中的模拟电压值转换成频率,使用单片机根据参考信号对转换后的频率信号进行计数和数字滤波,从而实现小 信号检测。分析了相关检测原理,完成了系统的软硬件设计与实现,并进行了验证实验及误差分析,结果验证 了本方案的正确性和可行性。该系统原理简单、成本低廉、可靠性强、方便实用,在微弱信号检测上具有广阔 的应用前景。     

电容式气-固两相流相浓度传感器的优化设计

气固两相流相浓度是工业亟需的一个难以准确测量的重要参数。该文从工业应用角度出发 ,设计了一种带有对称边保护极板的螺旋形状表面板电容式相浓度传感器。采用三维有限元方法和正交试验设计方法相结合对传感器结构进行了优化设计。经实验验证 ,其检测场均匀性误差低于5 % ,显著地改善了电容传感器的“软场效应”,有效地减小了相分布及流型变化对测量结果的影响 ;与电容式速度传感器等组合成一体化装置 ,可用于在线测量气送粉体的瞬时流量。已在现场应用 ,运行效果良好     

基于傅里叶变换移相测量的相位测量轮廓术

移相误差是移相法相位测量轮廓术的主要误差来源,提出一种对实际步进移相值进行测量,消除移相误差对相位测量影响的算法,该算法将傅里叶变换相位测量和移相法相位测量相结合,利用傅里叶变换相位原理测量每次移相的实际相移量,然后根据相移实测值计算相位分布,进而获得物体表面蝗三维数据。该算法能够准确测量每步移相的实际相移量,不要求移相的均匀性和重复性,只需３帧图像就可解调出相位分布,不受移相误差的影响。仿真结果证实了该算法的有效性,实际图像数据处理结果表明,该算法可以基本消除由移相引起的误差。     

一种用于频率跟踪和相角估计的实用算法

电网电压的频率、幅值和谐波含量均随时间发生变化,它们严重影响着电网相量的测量精度．为此,在分析傅氏法计算误差与频偏、起始点相位关系的基础上,提出了一种基于准同步采样和傅氏分析的频率跟踪、相角估计的实用算法．它用离散傅氏法和线性插值法估计任意时刻的相量,用迭代算法寻找相角差为零的相邻周期的两个估计相量进行频率计算,继而对采样数据进行同步化处理以获取信号的真实相量．仿真结果表明,这种方法可使相角误差小于0．2°,并能够满足电网相量实时测量的快速性要求．     

一种合成宽带数字波束形成相控阵通道幅相误差的校准方法

在对相控阵雷达数字化单脉冲和差波束形成原理研究的基础上,给出了单脉冲比的提取模型。对通道幅相误差与角度估计精度的关系进行了分析,结果表明通道幅相误差将导致和波束主瓣畸变,增益降低,进而影响角度测量的精度;在利用合成宽带信号进行距离高分辨成像时,通道的幅相误差将会导致高分辨距离像的畸变。针对通道误差的校准提出了一种不需要注入参考信号的盲自适应校准方法,利用接收信号作为参考信号,采用改进的NLMS算法求取校准权值,在校准过程中进行通道延迟的补偿。仿真结果证明了该方法的有效性。     

特定点与火炮回转轴的水平距离测量方法

为实现火炮上的特定点与火炮回转轴水平的距离测量,提出了系列基于测边网的测量方法。该系列方法是在测边网法测量火炮回转圆参数的基础上,将火炮上被测的特定点投影到测边网水平面上,通过测量水平面上特定点的投影点与回转圆上2个以上投影点之间的距离参数,便可解算出特定点的投影点相对坐标,从而计算出特定点与火炮回转轴的水平距离。根据距离参数冗余情况,这些方法被分为“非冗余法”和“冗余法”。“非冗余法”采用距离交会解算出特定点的投影点相对坐标。“冗余法”,首先,通过测边网条件平差的方法对所有测量参数值进行平差处理,得到各测量参数的平差值;其次,用平差值计算各点的相对坐标,并通过圆拟合得到火炮回转中心相对坐标;最后,计算水平面上特定点的投影点与火炮回转中心的距离。采用蒙特卡洛方法模拟的结果表明：在检测现场可实现的测量条件下,几种方式得到的测量误差都小于2 mm;随着测量条件的改变,“冗余测距法”始终比“非冗余测距法”的测量误差小。模拟结果说明新方法的可行性,为国家军用标准修订提供依据。     

基于频域窄带莱斯噪声消除机制的OFDM网络信号发射精度增强算法

为改善当前OFDM网络信号精度增强算法中难以高效消除频域窄带莱斯噪声,且系统误码率较高的不足,提出了一种基于频域窄带莱斯噪声消除机制的OFDM网络信号精度增强算法.首先,基于128频相移键控调制方法,在获取信号时域特征的基础上,引入快速傅里叶变换,对信号进行离散化,并基于信号投影机制,构建正交星座图,实现信号投影矢量在预发射状态下的正交分层排序,消除了信源状态下频域窄带莱斯噪声对系统的干扰;随后,引入快速傅里叶逆变换,对预发射信号进行加密处理,且通过量化评估模型对信号精度进行优化提升,有效节约了传输带宽,提高了信号发射性能,改善了信道抗衰落效果.仿真实验表明,与当前常见的时间窗消除机制(time window elimination mechanism, TWE)、频率拓扑映射机制(frequency topology mapping, FT)相比,本文算法的误码率更低,且具有更高的信号增益效果.