基于单片机多路等精度频率计设计

设计了一种以AT89C51单片机为核心的多路等精度频率计.介绍了多路等精度频率计的频率测量方法,针对多路频率测量需要,通过对不同频率段信号进行分频处理,结合使用AT89C51单片机内计数器,实现了多路频率等精度测量.采用模块化设计思想,硬件电路包括信号选择电路、整形电路、分频电路及显示电路;软件包括频率测量模块及显示模块.     

高精度频率测定的ASIC实现

研究频率测量过程中输入信号的脉冲边沿与测量设备的闸门信号边沿不一致造成的频率测量误差.提出利用可编程ASIC器件来实现输入脉冲信号与MPU定时信号同步的实现方法,解决了输入脉冲和给定闸门时间起止时刻随机性引起的测量误差.基于ASIC的方法与其他频率测量方法相比,MPU外围电路简单,能自适应输入信号频率的变化.利用对输入信号进行测量前分频和利用2个寄存器扩大对频标的计数范围,扩大了对输入信号频率的测量范围.该工作为精确测量频率探索了一条新途经.     

关于LabVIEW中等待函数(Wait(ms).vi)的运行误差研究

通过实验的方法说明了LabVIEW中等待函数Wait(ms).vi在实际运行时的误差现象。在编写了Wait(ms).vi函数误差测试程序的基础上,对LabVIEW的Wait(ms).vi函数的运行误差进行了实际测定,为设置Wait(ms).vi函数的初值,提供了参考数据。     

损耗因子测量的Hilbert变换法

根据自由振动信号的衰减特点 ,利用 Hilbert变换得到了响应信号的包络线函数 ,实现了结构在任意频率范围内的频率平均损耗因子的测量 .实验结果证明 ,该测量方法简便、有效、可靠 ,可以广泛应用于结构损耗因子的测量     

基于LabVIEW与单片机的频谱分析仪的实现

介绍了用单片机实现数据采集,LabVIEW作为开发平台实现数据通信,并利用LabVIEW实现数字信号频谱分析虚拟仪器的方法.频谱分析过程中,将两个不同频率的正弦信号叠加后再叠加上白噪声,通过虚拟频谱分析仪,可以有效的分析出原始信号.通过对用VB开发的系统与用LabVIEW开发的系统的比较,突显出LabVIEW的优势.     

准同期参数测量算法研究

在发电机并网过程中,对信号的频率、相位、幅值等参数要进行快速、准确的测量,传统的测量方法参数误差比较大.本文提出利用窗函数及频谱校正的DFT算法来对信号进行参数测量,仿真结果表明,该算法不需要对电压信号进行整周期采样,可以对频率在较大范围内变化的信号进行准确测量,从而较好的解决了由于并列双方电压的频率不断变化而引起的测量误差大的问题.     

基于虚拟仪器的车床主轴回转精度测量仪的设计

车床主轴回转精度是衡量车床性能的重要指标.为此设计一款基于虚拟仪器的车床主轴回转精度测量仪,在数字式单向测量法的基础上改进了测量方法,并使用频谱校正的方法达到分离基准球偏心信号的目的.通过对测量方法仿真,验证了测量方法的可行性.该测量仪硬件部分采用了位移传感器、位移测量仪和数据采集卡采集主轴的回转误差信号并送入计算机;软件部分基于LabVIEW虚拟仪器技术开发,由采集、滤波、FFT、信号处理四个模块组成.当采集测量信号后,首先通过低通滤波消除高频干扰;然后对信号进行频谱分析和校正,实现对基准球偏心信号的分离;最后通过最小二乘圆中心对平均误差运动圆图像进行评定,最终确认车床主轴的回转误差。通过对测量仪的软件进行测试,验证了所设计的车床主轴回转精度测量仪能够满足实际测量要求.     

基于小波变换的虚拟式声级计的设计及实现

为了克服传统声级计测量精度不高、电路参数调整困难的缺陷,使用小波变换代替传统的FFT对非平稳的噪声信号进行时频分析以获得更准确的噪声各频率成分的幅值,从而在对频率成分进行加权后获得更为准确的声级测量值.利用虚拟仪器技术,在LabVIEW开发环境中采用G语言对算法做了软件实现,它结合PC强大的软硬件资源实现了整个测量系统.为有效实现对多点测量数据的分析和利用,应用LabVIEW的DataSocket编程接口实现了测量数据的网络传输.经测试,该虚拟式声级计达到了较高的测量精度并且具有功能丰富、使用方便的优点.     

交流信号真有效值数字测量方法

提出了一种新的交流信号真有效值数字测量方法.交流信号被逐个周波地采样,而不必满足采样频率必须等于交流信号频率的整数倍或有理分数倍这一条件.通过程序先找出信号基频、采样点与过零点间的时段长,然后算出各周波的真有效值.分析表明在周波内测量点数为128时测量误差约为1×10-6,且随测量点数的增大而进一步减小.该方法提供了一种新的真有效值测量手段,具有测量过程简化、响应时间减少、可输出每个周波的真有效值等优点.     

全数字差拍频率测量方法

针对目前卫星导航系统中原子频率标准的高精度频率测量需求,提出一种全数字差拍频率测量方法,对被测标准频率信号直接进行数字采样,以解决模拟差拍频率测量方法受温度影响大的问题。利用最大似然估计实现相位估计,采用相位差分完成频率测量,并引入小波阈值去噪处理进一步提高相位估计精度。研究结果表明:当测量间隔为1 s、估计点数为3 000时的频率测量精度为2.0×10-14/s,经过小波阈值去噪处理后频率测量精度达到10-15/s量级。     

基于LabVIEW的固体相干激光雷达多普勒测速的信号处理

建立了固体相干激光雷达对运动目标速度的测量系统.雷达发射源为种子注入Nd∶YAG脉冲激光器,回波通过光纤耦合器与本振合束,利用泰克示波器采集外差信号,使用LabVIEW进行信号处理.利用测量多普勒频移测量运动目标的速度,使用放大镜式的快速傅里叶变换提高频谱的频率分辨率,从而提高了测量速度的精度.     

扬声器谐振频率测量的波形追踪法

提出了波形追踪法(WTM)测量扬声器谐振频率的方法.该方法采用扫频信号源激励扬声器,通过传声器获取扬声器的时域响应信号,并找出最大幅值点,通过时间关系找出原始激励信号上与之对应的点,从而得到扬声器的谐振频率.将波形追踪法、恒压法和恒流法(某商用谐振频率仪)的测量结果分别与单频激励的实验结果对比,验证了本测量方法的准确性和有效性.     

基于光子技术的实时频率测量方法

研究了一种基于光子技术的实时频率测量方法,该方法利用两个级联强度调制器构成光子混频结构.通过理论分析与模拟仿真,设计了光通道与射频通道延时差,以优化测量带宽,同时保证测量精度.由于测量系统对微波信号实现混频后,输出的直流光功率与频率存在对应关系,利用光功率计对直流光功率进行监测,便可实现实时频率测量.该系统未采用光电探测器,极大地降低了系统成本.实验结果表明,在1~6GHz频率下,测量误差低于±0.12GHz.     

一种适于同步相量测量的新算法

供电网络中各监测点电压、电流相量的频率、幅值和相角都是电力系统实时监控中最基本的测量参数,这些基本参数的实时在线估计对于算法的精度和速度有着双重要求.针对实际在线测得的采样信号的特征,分析了采样频率对被测信号参数测量精度的影响,提出一种改进的测量方法,它易于实现,计算量小,实时性好,精度相对较高.通过数值仿真,证明该方法具有实用价值.     

基于ESMD的浓相气力输送颗粒静电信号分析及速度测量

针对浓相气力输送中颗粒相的复杂流动特性,采用极点对称模态分解方法分析静电环状和弧状阵列信号.研究了多种工况下输送系统启停过程和过渡过程中不同分解模态静电信号的能量和频率分布信息特性,提出了一种新的浓相气力输送颗粒速度测量方法,并进行实验验证.研究结果表明,环状电极静电信号的能量分布信息能够用来判断输送系统在启停过程中颗粒流动的稳定性;弧状电极静电信号的能量信息可用来判断管道内颗粒相的分布情况.文中提出的静电信号瞬时频率颗粒速度测量方法相比于空间滤波测速法,其特征系数的相对标准差至少降低58%,表明该速度测量方法可以稳定并准确测量浓相气力输送颗粒速度.     

基于虚拟仪器的混频生物阻抗测量系统

为获得同一时刻、不同频率下的生物阻抗信息,设计了基于虚拟仪器的混频生物阻抗测量系统.该系统硬件平台由自主开发的信号源模块和信号调理模块以及NI公司的PCI-6111板卡组成.对混频激励下阻抗信息的提取方法进行了研究,提出了基于虚参考点的数据采集方法,利用LabVIEW实现数据的采集、分析处理、显示和存储等,大大提高了开发效率.通过与Agilent4294A阻抗分析仪进行比对,证明该系统具有较高的测量精度和准确性.     

一种测量超声波速度的方法

提出了一种测量超声波速度的方法。这种测量方法基于调节激发超声换能器电信号的频率。发射超声波的换能器与接收超声波的换能器正对着且共轴设置,数字示波器同时读取激发超声换能器的电信号和接收到的超声波信号,而且激发超声换能器的电信号被设置为参考信号,调节激发超声换能器的电信号的频率直到示波器显示的两信号波形重叠,记录此时电信号的频率。根据这两信号相邻两次重叠的频率差,计算得到超声波的速度。这种测量方法准确、快速,而且操作简单、方便。     

鸭子过河问题的数学建模及基于labVIEW8.5的求解

对龙格-库塔(Runge-Kutta)法进行了简单介绍,利用LabVIEW中的ODE Runge Kutta 4th Order.vi函数对鸭子过河问题进行了探讨,提出了一种求解常微分方程的新方法.     

基于Morlet小波结构健康监测中的时间延迟

在构建基于声发射的被动结构健康监测系统的基础上,采用铝板为实验材料,根据Lamb波在薄板材料中传播具有频散特性,计算出纵波速度和横波速度.采用LabVIEW软件记录初始信号和处理信号参数,通过LabVIEW和Matlab接口,由Matlab进行Morlet小波变换,通过等高线选择合理的能量频率,应用能量波峰来计算不同传感器接收到信号的时间延迟,使其能够用于结构损伤的精确定位.最后通过对GFRP和CFRP复合材料的监测验证了本系统的适用性.     

基于LabVIEW的心音声发射信号分析仪

利用声发射技术直接测量心音信号,将虚拟仪器技术应用于心音信号的分析,开发了基于LabVIEW的心音发射信号分析仪。该仪器通过对采集到的信号进行分析处理,可实时显示心音信号频率与幅度随时间的动态变化特性。采用图形语言编写程序,程序界面友好,便于操作,易于临床诊断心脏及心血管疾病。