水平式金属管浮子流量计的仿真与实验

利用基于计算流体力学的流量传感器设计方法实现了对适合安装于水平管道的特殊结构的金属管浮子流量计三维湍流流场的数值仿真研究．流场仿真所需的模型采用GAMBIT软件建立，通过FLUNT软件进行仿真，仿真过程中利用受力平衡来控制计算精度．数值仿真结果和物理实验结果比较，浮子受力平衡误差绝对值为2．01％时，流量误差绝对值为0．70％，证实了仿真结果的准确性．同时，利用流场仿真信息对流量传感器结构做了进一步的优化，解决了水平式金属管浮子流量计在大流量下的浮子振动问题．     

传感器综合性和设计性实验教学的研究

针对传感器综合性和设计性实验教学中存在的问题,提出在学生预习环节、教材、实验改革、应用计算机软件及技术、优化教学团队、科研与实验相结合等方面的7项改进措施,并结合实际将虚拟仪器LabVIEW软件和仿真MATLAB软件应用于传感器综合性和设计性实验当中,经实验教学的实践证明,效果明显。     

基于谐振腔微扰理论的电介质测量创新实验设计

为提高电磁场理论与微波技术课程的教学效果,设计了一个包括设计、仿真、制作和测试环节的创新性微波测量实验项目。基于谐振腔微扰理论和HFSS电磁仿真软件,提出了一种测量电介质材料相对介电常数和损耗角正切的改进型实验装置,并给出了实验方案。实践表明,该实验项目结合软件模拟和实物测量,形象生动、易于掌握,满足了教学和科研需要。     

基于ZigBee的传感器实验平台改造及应用

针对传感器实验设备功能单一、移动性差等问题,分析江汉大学传感器与检测技术实验平台的结构特点,设计了一种基于ZigBee技术的传感器实验平台。该实验平台是在现有传感器实验平台上进行改进,通过增加ZigBee无线通信功能,使其同时满足传感器技术和无线传感器网络两门课程实验教学的需求。该系统由传感器实验模板、ZigBee终端节点、ZigBee汇聚节点和PC机组成,各终端节点连接不同的传感器模板,将采集的数据通过ZigBee无线网络传送给汇聚节点,并最终传送给PC机观测。在介绍该实验平台的软硬件设计之后,以基于ZigBee的无线应变传感器实验为例,详细介绍了如何利用该平台开展实验项目。结果证明,该实验平台数据传输可靠,满足实验教学需求。     

基于空间目标探测系统软件的组件化开发

根据空间目标探测系统项目要求,对实验现场进行了仿真再现,并以此系统的软件为例,对软件的开发模式进行比较,介绍了独立开发整体运行的设计方法。     

涡轮流量传感器测量气液两相流的数值仿真与实验验证

以Fluent软件为工具,采用双流体模型,对涡轮流量传感器测量体积含气率低于10％的气液两相泡状流进行了数值仿真．提出了以仪表系数迁移量为评价涡轮流量传感器测量气液两相流性能的方法．通过对传感器内部流场的分析可知：随着入口体积含气率的增加,叶片吸力面侧、叶片尾缘附近的气相体积分数明显增加,导致传感器仪表系数迁移量明显增大．以现有传感器与改进传感器的仪表系数迁移量仿真值的对比为判定依据,对现有传感器进行了改进设计．在天津大学自动化学院气液两相流装置上进行了实验,验证了该改进设计的有效性.     

Multisim在传感器实验课中的应用

介绍了Multisim仿真软件的功能和特点,提出将其引入传感器类实验课程的辅助教学。针对传统传感器实验课的特点,通过实例介绍了Multisim仿真软件在辅助传感器实验课程教学过程中的功用,有助于提高学生学习的积极性,培养学生综合分析、开发和创新的能力。     

单片机课程设置及教学探讨

将传统的单片机课程教学内容调整为以AVR单片机为核心,设计相应的实践项目以引领和驱动教学过程,同时搭建以仿真软件Proteus和开发软件ICCAVR为核心的单片机虚拟实验系统,为学生提供了更多的实践机会,取得了很好的教学效果。     

虚实结合的故障诊断课程教学改革与实践

根据"机械系统故障诊断"课程理论性和实践性要求高的特点及理论教学和实验教学脱节的现状,借助计算机仿真技术开发了课程适用的虚拟仿真软件,建设了虚实结合的课程教学模式。虚拟仿真软件既可以作为理论课教学的课件也可以作为单独的一项虚拟仿真实验,为理论教学和实验教学搭建了桥梁。同时增加了实物实验的设备台套数以保证实物实验的教学质量,实物实验采用基于项目的综合设计性实验模式,以提高学生综合实践能力为目的,经过几年的实践,该模式教学效果良好。     

区间与车站信号自动控制虚拟仿真实验项目设计

虚拟仿真实验教学项目是高等教育信息化建设和实验教学的重要内容。以区间与车站信号自动控制虚拟仿真实验项目为例,介绍了建设虚拟仿真实验项目的必要性,阐述了区间与车站信号自动控制实验项目设计流程,对虚拟仿真实验教学方法、考核评价方法进行了研究。虚拟仿真实验项目以培养学生实践能力和创新能力为核心,以优化共享教学资源为目标,培养和锻炼学生铁路信号系统综合分析及设计能力。     

内外环电容传感器灵敏度仿真

为设计应用于两相流相关流速测量的电容传感器,得到传感器的几何参数对其灵敏度特性的影响,利用数值方法对内外环电容传感器的灵敏度特性进行分析．利用有限元分析软件建立传感器电场的仿真模型并进行了基本仿真,采用正交实验设计方法安排仿真实验．分析结果表明,屏蔽罩长度和内管壁厚度是影响传感器相对灵敏度的主要因素,而屏蔽罩与外极板间距对检测场均匀性误差影响比较大．优选出一组传感器的结构参数,内管壁厚度3mm,外管壁厚度2mm,屏蔽罩与外极板间距3mm,对管壁相对介电常数的要求则是越接近于1越好．利用优选的结构参数进行仿真,可以得到比较好的传感器灵敏度特性,为内外环电容传感器的设计提供了理论依据．     

一种高性能电磁超声传感器线圈背板及其优化设计

为提高电磁超声传感器换能效率,对电磁超声横波传感器的线圈背板进行了优化设计。首先通过实验方法研究了线圈背板厚度对超声信号的影响,然后通过有限元仿真软件对采用羰基铁粉作为线圈背板时的磁场分布进行了仿真,最后通过实验比较了线圈背板优化前后横波传感器的信噪比和提离距离。结果表明:电磁超声横波传感器中线圈背板的最佳厚度为1.5~2.0 mm;采用长度和宽度尺寸与线圈工作区域相同的羰基铁粉作为线圈背板能显著增加传感器工作区域的磁场强度;与采用非导磁性材料作为线圈背板相比,采用优化后的羰基铁粉背板可使传感器的信噪比增加约1倍,提离距离增加约1 mm。     

高温气冷堆燃料球计数器检测线圈参数的优化

由于厚壁不锈钢过球管路的屏蔽作用,高温气冷堆(HTGR)燃料球计数传感器获得的信号微弱,对线圈参数进行优化有利于提高信噪比,降低误检和漏检率。该文基于有限元方法,利用ANSYS软件对检测线圈进行建模和仿真计算,分析了激励频率、线圈匝数及其结构参数对传感器灵敏度的影响规律。在仿真基础上进行了燃料球检测实验,实现了线圈关键参数的优化选择。仿真和实验结果表明,传感器激励频率为4 kHz、线圈匝数为150匝、内外层线圈间距为36 mm时,传感器具有满意的检测性能。     

二甲醚发动机电控系统的设计

针对二甲醚发动机 PRVI燃料喷射系统设计的电子控制系统 ,必须对二甲醚发动机的多个参数进行电子控制。该电控单元主要包括传感器处理电路、单片机系统电路和功率驱动电路。在系统中采用了模块化电路设计 ,同时从硬件、软件方面综合考虑了抗干扰性。采用仿真软件对电控单元硬件电路和软件进行了仿真 ,从而提高了设计效率并降低了开发成本     

Pt100热敏电阻传感器的数字仿真模块设计

半物理仿真实验平台常用于控制系统的检测试验,具有大量的物理信号模拟器及各种类型的传感器。为了简化试验系统的结构,降低试验成本,设计了一种新颖的Pt100温度传感器的数字仿真模块。该模块可以直接采集计算机数学模型的数字信号。经过数据处理,产生与Pt100热敏电阻传感器具有相同范围和精度的电阻信号,可通过软件编程实现故障模拟及量程更改。实验表明,所设计的传感器数字仿真模块具有合理的测试范围,较高的阻值精度,可应用于半物理仿真试验平台的结构改造。     

虚拟仿真电阻式传感器设计

针对学生难以认识和掌握传感器机理、设计和使用问题,该文将Multisim虚拟仿真技术与模拟电子技术课程相融合,并以项目为载体,设计了温度、压力和气体3种类型的虚拟仿真传感器,给学生提供了接触传感器的机会,实现从敏感元件、电路设计和使用全方位引导学生学习和掌握传感器技术相关知识。实践表明,研发虚拟仿真传感器,能够创新实验教学内容,激发学生内在学习动力,提高学生工程实践能力,同时还提升了教师育人能力,提高了理论课程实用价值,也为普及工程教育和创新创业教育提供了必要的条件。     

基于Multisim仿真技术的无功功率自动补偿电路设计

设计了一种新型无功功率自动补偿电路,并利用Multisim电路仿真软件对电路进行仿真,仿真结果符合设计要求.设计电路综合运用了电路分析、 模拟电子技术、 数字电子技术、 继电接触控制等领域相关知识,可以作为电路实验、 电工与电子技术实验创新性、 综合设计性实验项目,对于拓宽学生的知识视野,培养学生的综合设计能力,提高学...     

高校虚拟仿真实验教学项目建设研究

虚拟仿真实验主要分为模拟实验、仿真实验、虚拟实验、远程实验和虚拟仪器.虚拟仿真实验教学项目主要来源于国家级科研项目成果转化、重大工程项目转化和学生的创新设计与制作.针对不同制作模式的虚拟仿真实验教学项目采用不同的激励方案,可以促进共用共享,提升项目建设水平.     

Proteus与MASM5.0在微机原理实验中的应用

通过分析现阶段微机原理与接口技术实验模式中存在的一些不足,特引入仿真软件Proteus和编译软件MASM5.0来设计该课程中不同阶段的实验。以基础实验和创新实验相结合,实验项目由简到繁,由单一到综合。在完成基本的实验项目后,学生可以在这个虚拟的平台上充分发挥自己的想象,与其他机电类课程相结合,将想法付诸实施。这种实验模式提高了学生的动手能力和软硬件综合开发设计的能力。     

基于GUI的可视化光学实验的仿真

随着计算机运算性能的快速提高,以及仿真软件的功能越来越强大,光学实验仿真在优化光学系统和模拟设计的过程中迅速发展起来,仿真系统引起了人们广泛的关注.本课题利用Matlab软件对经典的光学实验进行数学建模,编程运算,然后对实验进行计算机仿真,最后创建人机交互式GUI界面.使用者只需通过改变输入参数就可以模拟不同条件下的不同光学实验的实验现象.最终成果是设计完成一个实用的光学实验仿真平台.