稠油油井出砂实时监测关键技术研究

在油井出砂监测系统中,出砂信号检测传感器为其关键技术之一.提出采用PVDF压电薄膜为敏感材料,设计了缠绕型的出砂信号检测传感器.给出了传感器的结构、工作原理和信号处理原理.传感器应用在稠油油井出砂模拟系统中,识别出了砂粒对管壁碰撞后产生的声波信号,从而验证了该新型传感器工作的有效性,且其具有易于安装、灵敏度高的特点.试验结果表明,由该传感器检测流体中的含砂量具有较高的精度.     

空燃比传感器在汽油发动机上的应用及其检测

空燃比传感器能在较大的范围内检测混合气的浓度,使发动机电控系统的空燃比反馈控制更加精确和迅速。但由于其结构、工作原理、信号特征与传统的氧传感器有很大的差异,因此其检测方法也完全不同。本文分析了空燃比传感器的结构和原理,并详细论述这种传感器的控制电路、信号特征和检测方法。     

基于区域生长规则的多传感器漏磁检测信号分割方法

通过对多传感器所采集的管道部件和缺陷的漏磁信号的特征分析,提出了采用图像分割技术中的区域生长规则分割多传感器漏磁检测信号的算法,为漏磁检测信号的分析与识别奠定了基础。     

运用过采样与成形信号技术提高检测灵敏度

为了提高传感器识别微弱信号的能力,提出了一种应用成形信号与过采样技术提高检测灵敏度的方法.分析了成形信号与过采样技术原理,并以光电传感器为实验对象初步验证了此方法的有效性.实验中,首先在光电传感器前端施加光学成形信号,与微弱光信号相叠加,经过采样后再从采集数据中恢复弱信号.实验证明,该方法可以使光电传感器的分辨能力得到明显提高.这为各种弱信号检测增添了一种可行的手段,更为传感器使用过程中分辨率与灵敏度的提高开辟了一个途径.     

一种在线检测与预测传感器故障的方法研究

分析了人工神经网络和模糊逻辑，并结合二者各自的优势，针对传感器故障检测的特点，提出一种对传感器故障在线检测与预测的方法。该方法采用在线学习训练网络，并给出传感器的预测信号，对传感器是否发生故障做出检测，仿真实验证明，该方法对传感器的故障能在线做出准确的检测，同时隔离故障传感器并为系统和设备提供临时的预测信号。     

基于压电传感器的管道泄漏监测仪的研制

提出了通过提高输油管道泄漏信号的信噪比进而提高泄漏检测的可靠性和灵敏度的方法；在定量分析、比较压阻式压力传感器和压电式动态压力传感器各自信号的特征和信噪比的基础上，提出了基于压电传感器的管道泄漏监测方法。阐述了基于压电传感器的管道泄漏监测、定位原理以及基于MSP430F149单片机的管道泄漏监测仪软、硬件设计方法及实现。现场泄漏检测试验结果表明，基于压电传感器的管道泄漏监测仪可以较好地提高泄漏检测的可靠性和灵敏度。     

非接触式磁致伸缩扭转导波传感器研制

针对钢管非接触式扭转导波检测的需求,基于Wiedemann效应设计了一种新型导波传感器,该传感器由永磁铁、回折线圈和屏蔽层组成.首先,采用ANSYS仿真软件研究了钢管中静态偏置磁场分布,并分析了传感器的工作原理,通过实验验证了传感器在钢管中激励和接收扭转导波的可行性.然后,分析了检测信号中噪声信号的产生原因,利用铜皮作为屏蔽层对回折线圈轴向段激励产生的周向动态磁场进行屏蔽,提高了检测信号的信噪比.接着,通过实验研究了传感器的频率特性,结果表明传感器的最佳激励频率与回折线圈的设计频率一致.最后,将传感器应用于钢管缺陷检测,结果表明该传感器能够识别出横截面积损失3%的周向刻槽缺陷.     

磁感应式曲轴位置传感器的结构与检修

曲轴位置传感器是电喷发动机特别是集中控制系统中最重要的传感器,也是点火系统和燃油喷射系统共用的传感器。该传感器检测发动机曲轴转角和活塞上止点信号,并将检测信号及时送至发动机电脑,用以控制点火时刻（点火提前角）和喷油正时,是测量发动机转速的信号源。本文主要介绍日产公司磁感应式曲轴位置传感器的结构原理及其检修方法,并介绍了未来曲轴传感器的发展趋势。     

光电传感器的车载应用

光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器.它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。本文主要介绍了光电传感器的测距应用。     

LED阵列工位实时数据显示系统的设计

为解决器件易损坏, 测量数据不准等问题, 提出了双通道“与”关系判据和信号时序逻辑的检测模式。该系统拥有4种模式, 每种模式采用双电感式传感器采集信号, 可以有效提高传感器的耐用性, 并保障检测信号的准确。该检测设备具有检测结果准确、 触摸屏实时调控参数、 耐用性强和成本低廉等特点, 具有很高的市场价值。     

微弱信号检测技术的研究

相干检测技术是利用参考信号与有用信号具有相关性，而与噪声互不相关的性质，从而通过互相关系运算来削弱噪声。达到提高信噪比的1种微弱信息检测技术。相干检测技术是众多微弱信号检测技术中能够使信噪比改善最大，恢复信号原形的最佳技术     

基于小波变换分析阻抗胃动力信息

研究了基于小波变换提取胃运动信息的新方法,运用小波多分辨分析对采集的体表胃阻抗信号进行分解,去掉呼吸阻抗信号和血流阻抗信号,提取近似成份作为胃收缩信号.该方法能够提取胃运动的信号和同步胃电信号,可对提取信号的主频进行不同频带的分类,计算功率谱参数、描绘动态谱,从而研究胃动力情况.应用小波变换可以有效消除叠加到阻抗信号中的各种干扰,通过与同步胃电信号共同验证,该方法能完成阻抗信号提取,为临床胃动力信息研究提供一种体表无创伤新途径.     

虚拟仪器的PC系统实现技术

从信号采集与处理的基本原理和技术出发,结合计算机编程技术,实现了利用软件模拟硬件的功能。系统软件采用Ｃ语言编写,具有数据采集、数字示波、波形记录、数据分析、数据滤波处理、数据输出、标准波形发生、任意波形发生及图形打印等功能,可部分代替示波器及功能函数发生器。     

反射式血氧饱和度测量系统设计

针对透射式血氧饱和度测量仪存在携带不便的问题, 设计了反射式血氧饱和度测量系统。系统主要由传感单元、 信号分离及滤波单元、 数据采集和处理单元以及显示模块组成。传感单元主要由光电传感器组成, 用于将人体的生物信号转化成电信号。由于传感单元提取的红光和红外光信号混在一起, 并有其他干扰信号, 需进行信号分离和滤波; 处理后的信号经A/D转换器STC12C5A60S2采样转化为数字量, 利用单片机计算得到血氧饱和度值, 并通过1602液晶显示结果。实验表明, 系统测量精度在1%左右, 满足临床使用要求。     

基于盲源分离理论和人类听觉掩蔽效应的数字音频水印方法

将盲源分离理论应用于数字音频水印技术,以达到在宿主信号未知的情况下分离出嵌入水印信号的目的;把生成混沌序列的初始值和宿主信号的时、频掩蔽信号作为密钥信息,生成嵌入水印信号,充分保证了水印检测的安全性;引入人类听觉系统(human auditory system,HAS)掩蔽效应的概念,使嵌入水印信号完全自适应于宿主信号,以提高算法的鲁棒性.实验结果表明,嵌入水印的音频信号没有明显的听觉失真,满足了音频水印不可听性的要求;经过低通滤波、重采样、添加噪声、剪切和mp3压缩等攻击后,嵌入水印信号和分离出的水印信号之间的相关函数较进行频域和时域掩蔽作用之前,具有更加明显的二值分布特征,算法的鲁棒性明显优于掩蔽作用之前;同时,该方法无需外加同步信息,就可以取得良好的同步效果.     

基于FPGA的有源电力滤波器PWM信号发生器的设计

针对有源电力滤波器(APF)对IGBT触发脉冲信号控制的较高要求,分析了PWM信号产生机理,基于QuartusII软件设计了一种全数字三相PWM信号发生器,给定脉宽信号经过调理与数字三角波信号比较,经过宽度可调的死区发生器信号处理后,产生六路PWM脉冲信号,经驱动保护信号调理电路控制相关IGBT的导通,达到抑制谐波、补偿无功电流的目的。给出了死区发生器程序。通过仿真实验,结果证实了设计的正确性和可行性。     

振幅调制-非线性调频信号测量声场的脉冲响应

提出采用振幅调制-非线性调频（AM-NLFM）信号测量声场的脉冲响应，AM—NLFM信号基于相位驻留原理的调制方法．该信号在测量声场脉冲响应时，具有良好的抗系统非线性失真和时变影响的能力，可以降低非周期傅里叶变换时的频谱泄漏，且可以根据任意频谱调制而能保持很低的波峰因数．实测表明该信号可以有效提高脉冲响应测量的速度与精度．该信号也可用于电声系统传递函数的测量中．     

基于COM组件的VB与MATLAB混合编程实现振动信号处理

在用传感器监测机械振动时,需要同步显示监测信号的时域和频域特性,要求用户在采集卡自带简单例程的基础上进行采集软件二次开发。基于COM组件的VB与MATLAB混合编程,通过把MATLAB中的fft函数制作成可接收参数的、能与VB通信的动态连接库(DLL),同时利用VB开发信号采集软件并把采集到的信号以参数的形式传递给DLL,可以实现振动信号时频转换。以同样的方法调用MATLAB中的filter、diff、quad等函数可以实现信号滤波、微分、积分变换等处理功能。该混合编程提供了一种简便、快速、高效地实现信号处理和相关数学运算的方法。本文以振动信号时频转换为例,介绍了借助MATLAB自带的函数生成DLL并最终被VB成功调用的详细过程。     

一种基于短时能量和高阶差分的端点检测方法

语音信号处理的速度和结果很大程度上受到端点检测的影响.传统的短时能量和过零率相结合的端点检测算法在低噪声环境下,可以获得满意的检测效果.然而,在高噪声的环境下,甚至难以有效检测语音信号.研究表明,高阶差分结合短时能量的新方法在低噪声环境下,可获得与传统方法相似的效果,而在高噪声下,则明显优于传统方法.     

改进的小波阈值去噪法及其在语音信号去噪中的应用

语音信号是一种非平稳的时变信号,利用小波对非平稳信号处理具有明显的优势。小波阈值去噪算法因其算法简单,计算量小而广泛应用于信号去噪。但是硬阈值函数易造成信号振荡,软阈值函数引入固定偏移从而造成高频信息丢失。基于上述两种方法的不足,提出了一种改进的阈值函数并且对该函数引入的可变参数进行了自适应确定。仿真结果表明该方法在可以有效去除噪声的同时,减少了信号振荡,保留了信号高频成分即保留了信号尖峰点信息,改善了语音质量。