摘要：电磁流量计大多采用稳态励磁方案,励磁电流大,持续时间长,导致功耗很大,发热严重,影响其使用寿命。为了降低功耗,采用瞬态测量方法,通过研究瞬态时的信号模型,提出微分干扰补偿的处理方法,对信号电压进行微分干扰补偿,确定补偿后的电压除以励磁电流的结果与流量之间的关系。设计基于数字信号处理(DSP)的硬件,同步采集瞬态时的励磁电流和信号电压来验证该处理方法,离线数据处理表明,电压微分干扰补偿后的处理结果与流量有良好的线性关系。研制基于DSP的电磁流量变送器的软件,实时实现瞬态测量方法,进行水流量标定和功耗测试实验。实验结果表明,测量准确度达到0. 5%,与普通电磁流量计相同。功耗对比表明,基于瞬态测量原理的电磁流量计的励磁功耗是普通电磁流量计的1/1 200。

摘要：低功耗缩进式电磁流量传感器在市政供水领域应用广泛,它的励磁磁路结构设计是提升传感器测量性能的重要环节。为了优化磁路结构、增强相同励磁条件的感应电动势值,首先对传感器的磁路结构和测量原理进行了理论分析,研究不同磁轭尺寸、铁芯尺寸和极板尺寸对感应电动势的影响。然后,以感应电动势数值为评价指标,获得低功耗缩进式电磁流量传感器磁路结构的优化参数。最后,搭建实验平台,使用优化磁路参数制作测量系统,与非优化磁路系统进行对比。结果表明,在小流速0.009～0.023 m/s时,优化磁路系统的测量误差优于±0.6%,非优化磁路系统的测量误差约为±2.5%。所以,磁路结构有效可靠。

摘要：为了提高电磁流量计高频方波励磁性能，基于励磁恒流控制仿真分析，采用外环高低压电源切换和内环电流微调的双环励磁恒流控制方式，以保证电磁流量计高频方波励磁时一次仪表输出信号零点稳定、电源利用效率高。设计方波励磁控制系统，以实现高频方波精确励磁。仿真结果表明，高压源电压越高越有利于拓宽励磁频率范围。实验结果表明，系统在高频方波励磁时，励磁电流响应速度快且电磁流量计传感器输出信号零点稳定。

摘要：数字涡街流量计采用了数字频谱分析与带通滤波器组相结合的方式,在低功耗情况下,它能保证最大限度地滤除流量信号中混杂的噪声信号。根据降压型DC/DC与低压差线性稳压器(LDO)的转换特点,搭建了高效率的电源转换电路,为系统提供最大的可用电流。同时,电路设计选用低功耗器件,并根据工作状态对一些器件或者电路进行选通,最大程度地降低了系统的功耗。经实际测试表明,系统性能达到了涡街流量计的工业要求。

摘要：将先进的数字信号处理和控制方法应用于不分光红外气体分析仪,研制了不分光红外气体分析仪数字信号处理与控制系统。采用基于周期图法的幅值谱方法,计算不分光红外气体分析仪传感器输出信号的幅值,并进行频谱校正,提高计算精度。基于实验数据,采用最小二乘方法建立气体浓度与传感器信号幅值之间的关系,从而实现整个系统的线性化,确保测量精度。采用基于PWM波的积分分离的PI控制算法,控制不分光红外气体分析仪接收器的温度,响应速度快,稳定性好。

摘要：针对直管式科里奥利质量流量计固有频率高且相位差小、难以实现高精度测量的问题,对数字式过零检测和计及负频率的DTFT这两套计算频率和相位差的算法进行深入研究,评估其测量的精度和处理的实时性,以说明将其应用于直管式科氏质量流量计的可行性。选择能够满足信号实时处理要求的DSP芯片TMS320C6726为处理核心,研制科氏质量流量变送器。针对直管式科氏质量流量计信号处理的难点和DSP芯片上外围模块资源的局限性,给出变送器硬、软件设计方案,实时实现两套算法。对研制的变送器进行处理时间测试、零点稳定性测试、电信号测试和水流量标定实验。结果表明,所研制的变送器具有较好的处理实时性和精度。

摘要：针对已有微弯型科氏质量流量计测量小流量时精度低、重复性差的问题,设计了高精度信号输入调理电路,并将两级滤波器与四点拉格朗日插值的过零检测算法相结合用于微弯型科氏质量流量计的信号处理。在以TMS320F28335为核心的科氏质量流量变送器上,实时实现整套算法,并将研制的变送器与微弯型科氏质量流量传感器相匹配,进行了零点稳定性测试和水流量标定实验。实验结果表明,整套算法可行有效,实现了微弯型科氏质量流量计对小流量的高精度测量。

摘要：为实现科氏质量流量计的研究和应用，设计了一套科氏质量流量计多参数测量实验装置，重点介绍了该实验装置的结构原理、关键部件选型和技术指标。实际应用表明，该实验装置设计合理、功能完善、测试准确可靠，可以用来进行单相流、气液两相流等实验。

摘要：针对以块联模型表示,且静态特性位于第一象限的饱和型非线性传感器,进行基于块联模型的动态非线性校正方法研究。块联模型包括Hammerstein和Wiener模型,虽然它们都是由静态非线性校正环节和动态线性补偿环节组成,但是由于位置不同,即对传感器输出信号进行处理的顺序不同,校正效果也就有所不同。根据传感器不同的阻尼比,分别研究Hammerstein和Wiener模型的动态非线性校正方法的实现,并比较它们的校正效果。结果表明,传感器模型或阻尼比不同时,动态非线性校正方法的选择也应有所不同。研究成果为以后设计同类型传感器的动态非线性校正系统提供了先验知识。

摘要：宽带型废气氧(UEGO)传感器在稀燃发动机混合气空燃比控制中起着极其重要的作用,它在工作过程中的电流和温度等信号需要进行控制。研究了基于dSPACE的UEGO传感器控制器的设计,详细介绍了加热驱动、温度检测及泵电流测量等硬件电路,并利用数字PID实现泵电流的反馈控制。通过在发动机台架上实验,结果表明:设计的控制器能在较宽范围内较好地检测混合气空燃比变化。