基于恒定功率的热式流量计设计与测试

针对热式流量计的温度漂移问题,提出了一种恒定功率模式下的热式流量计结构,并对其数字校准方法进行了研究。与传统热式流量计相比,增加了环境探头,该探头内嵌于流体管道壁。各传感器之间采用隔热措施,利用环境探头和感温探头测量得到的电压信号进行实时数字校准。采用音速喷嘴法燃气表检验装置对流量计进行检测。检测结果显示:流量在0.016~0.25 m^(3)/h范围内误差率小于0.5%,流量在0.25~6 m^(3)/h范围内误差率小于1.0%,温度漂移现象有效改善。

基于MEMS的惯性测量组合设计与实现

随着MEMS技术的不断发展与成熟,低成本、安装体积小、中精度的惯性测量组合在实际应用中具有重要价值。该文设计了一种基于MEMS的惯性测量组合,该组合由微机械陀螺、加速度计、电源模块和电路板等组成,利用数字信号处理(digital signal processing,DSP)芯片对微机械陀螺和加速度计的信号进行采集,通过建立误差模型进行误差标定补偿,标定后的组合能够实时对外输出三轴角速度和加速度等传感器信息。经试验验证,该标定方法能够修正惯性测量组合的安装误差,精度指标可以满足实际使用需要。

数字电能表现场校验仪的研制

传统电能表已经无法满足数字化变电站电能计量的需要,数字电能表将会得到广泛应用。分别针对数字化电能表与传统电能表进行了工作方式比较以及对电能计量所产生的误差进行分析,详细介绍了校验仪现场校验方法以及数字电能表现场校验仪的实现原理和软、硬件设计。数字电能表现场校验仪以DSP为核心,全面支持IEC 61850-9-1、IEC 61850-9-2/LE规约,并且内置数字信号源与标准表。通过试验证明利用该校验仪构成的闭环系统,可以实现对数字电能表的误差校验和性能测试。

虚拟仪器技术在混合式光学电流互感器中的应用

摘要:性能校验是研究新型电流互感器的重点,针对新型电流互感器输出模拟电压小信号和数字信号的特点,依据IEC60044-8标准,建立了基于虚拟仪器开发平台Labview的电流互感器校验系统,并应用该校验系统分析了作者所研制的混合式光学电流互感器的比值误差、相位误差以及温度特性。校验分析结果表明,该电流互感器达到了IEC标准规定的0.2级要求;同时还表明方便、灵活和多功能的虚拟仪器技术加快了新型电流互感器的研发进度。

一种旋转变压器-RDC测角系统的数字标定及补偿方法

针对旋转型直接驱动伺服电机转轴角位置精密测量,采用了由旋转变压器-RDC构成的高精度测角系统,介绍了测角系统的硬件构成和RDC及其相关参数的选择。为提高测角系统的精度与可靠性,提出了一种数字标定方法,根据对标定曲线的分析得到了RDC的突跳误差和旋转变压器的交轴误差,并提出了采用软件消除和补偿误差的措施。实验结果表明,通过数字标定和误差补偿后的测角系统精度达到3角分。

通道幅相误差对数字阵列天线性能影响及校准

为实现低副瓣数字阵列天线性能,需要对阵面通道幅相误差进行校准。针对此问题,定性分析了通道幅相误差、阵面通道数与数字阵列天线主要性能(副瓣电平、波束指向、增益)的相对关系,分析结果表明:通道间幅相误差越大,副瓣电平、波束指向、增益越差;通道数越多,副瓣电平、波束指向受通道误差影响越小,而增益受通道幅相误差的影响与阵面通道数无关。结合数字阵雷达实际使用中阵面通道幅相误差修调问题,重点研究了通道误差测量方法。给出了利用内监测法和中场测量法进行通道误差测量的原理、实现方法及适用条件,该2种通道误差测量方法可以作为互补手段使用。最后,给出了一种基于多次测量取平均值的数字阵列幅相误差校准方法,仿真结果表明:校准前后,通道幅相误差分别由2 d B和20°变为0.4 d B和2°,满足指标要求。

数字电能表的校验方法研究

为解决因数字电能表工作原理和接口方式都发生的根本性改变而导致的传统检定设备和技术已不能满足其检定要求这一难题,根据数字电能表的特点提出一种数字电能表的误差校验方法。通过分析,该方法不仅能向下校验低等级的数字电能表,也能向上通过更高等级模拟电能表溯源到国家基准,解决了量值传递问题。

悬臂式掘进机视觉位姿检测系统外参标定方法

当前巷道掘进过程中高粉尘、低照度等因素严重影响外参标定精度。针对以平行激光线为特征的悬臂式掘进机位姿检测系统外参标定难题,提出一种基于数字全站仪的系统外参标定方法,详细分析系统外参标定误差对测量系统的影响。通过建立视觉位姿测量系统中各模块之间的坐标转换关系,对系统外参标定原理进行数学建模,利用全站仪位姿检测方法得到全站仪系统外参标定结果下机身相对于巷道的位姿,对普通外参标定结果得到的机身相对于巷道位姿进行精度评价。实验结果表明:悬臂式掘进机全站仪系统外参标定方法位置测量误差在±3 mm内,姿态角角度测量误差在0.08°内;利用全站仪系统外参标定方法得到精度结果:x、y和z方向的位置平均误差分别提高了13.073 mm、21.511 mm和18.159 mm,偏航角、俯仰角和姿态角的角度平均误差分别提高了0.225°、0.246°和0.246°。

数字多用表校准注意事项

数字多用表由于准确度高 ,功能多而广泛使用。在校准数字多用表时 ,如果有些步骤不太注意 ,就有可能造成计量误差。本文对数字多用表校准过程中容易造成测量误差的地方进行了分析 ,并给出了具体解决方法。

智能变电站数字计量系统溯源的新方法

本文提出一种新的现场整体溯源方法,可避开单个数字计量装置无法有效溯源的问题,理论分析了各个数字计量装置误差对整体有功计量的误差影响,通过建立数学模型,得到误差解析表达式。针对典型的智能变电站数字计量装置配置方案设计整体校验方案,对现场校验过程中可能出现的问题进行预估并提供解决方案。以某在建的智能变电站为例,对数字计量系统进行现场整体校验,统计并分析误差校验数据。实例证明整体校验方法的有效性和正确性,反映了当前数字计量系统的现状。

螺纹测端姿态测量系统的非线性矫正

螺纹测端姿态测量是数字化轮廓包络法螺纹综合测量的关键技术之一。设计了基于AD598的螺纹测端姿态测量系统。为了提高螺纹测端姿态测量的精度,需要对螺纹测端姿态测量系统的非线性进行矫正。通过对信号采集系统的传递函数进行标定,将传递函数的线性部分和非线性部分进行分离,通过求解非线性部分的转换函数,在软件算法中实现了非线性部分的矫正。实验结果表明,非线性矫正后螺纹测端姿态测量系统的转角测量非线性误差减小1'17.25″,将测量系统的非线性误差控制在0.12%内,满足了测量系统的要求。

数字信号处理技术的激光传感器测量误差校准系统

为解决激光传感器测量误差校准过程中,存在的校准过程复杂以及校准精度低的缺陷,设计数字信号处理技术的激光传感器测量误差校准系统。系统包含两个激光传感器,由DSP数字信号处理器以及FPGA结合实现数据处理,数据采集卡由读数头、圆光栅以及细分盒实现数据采集,误差校准模块通过细分辨向计数功能以及高频滤波功能,对激光传感器测量误差校准的信号处理,通过平移矢量以及旋转矩阵建立优化的目标函数,实现激光传感器测量误差的全局校准。系统测试结果表明,所设计系统误差校准过程简单,不同测量角度时的误差校准标准差均低于0.7,校准精度高,加入高斯噪声情况下仍具有较高的误差校准性能。

仪器仪表的内阻测量和分析

仪器仪表的内阻直接关系到测量结果的准确性。针对几种典型计量仪器的特点,设计了测量内阻的方法,并对测量数据进行了详细的分析,测得的内阻值与指标一致;针对在计量检定过程中仪器内阻可能导致测量结果不准确甚至得出错误的结论,解释原因并提出了实际的解决办法。

Fluke45数字多用表自动校准系统设计与实现

为满足复杂航空装备现场计量的实际需求,以Labview平台为基础设计了一套基于现代航空检测技术的数字多用表自动校准系统,具备了良好的操作人机界面,通过串口控制和校准模板调用等方式,实现了一种低成本、高灵活性的Fluke 45数字多用表自动校准方案,以某型飞控计算机综合测试系统进行试验和功能验证,测试结果表明该设计方案具有良好的校准效果,能够满足修理现场生产的需求,且该系统的自动化测试有效的提高了生产效率,具备工程化应用的理论基础,降低了人为差错的风险,对于提高航空装备计量效能提升起到了较好的解决思路。

数字化电能表基本误差试验方法研究

随着智能变电站的快速发展,数字化电能表取代传统电子式电能表是一种必然趋势。针对当前数字化电能表基本误差试验方法不够成熟、测试效率低下的情况,分析了国家标准及国家电网公司企业标准给出的几种基本误差试验方法:标准数字表法、标准数字源法、标准模拟表法、瓦秒法,研究了这些方法的测量准确度与校验实时性的关系,并给出了相应的提高测量准确度或缩短校验时间的措施,以便于在不同工况下选取适当的数字化电能表校验方案,为数字化电能表基本误差试验方法向标准化、体系化、专业化发展提供技术参考。

用5520A建立数字多用表校准装置测量不确定度评定

该文对应用5520A建立六位半及以下数字多用表计量校准装置的测量不确定度评定进行了详细分析;对测量原理、测量方法、数学模型、方差及传播系数、不确定度来源也作了描述;可以作为撰写数字多用表计量标准技术报告的参考资料。

高温数字图像相关法变形测量中玻璃介质误差校正

为了校正玻璃介质在高温变形测量中引起的测量误差,本文将玻璃介质作为相机标定模型的一部分,基于摄影测量技术和数字图像相关法,提出一种复杂环境下的双目相机标定方法,将其应用在高温变形测量中。首先,针对复杂环境下图像质量差引起的标定困难问题,采用带畸变校正的相机成像模型,通过捆绑调整的相机标定方法完成双目相机标定,提高了标定成功率和稳定性。其次,针对复杂环境下双目相机标定精度低的问题,分析镜头焦距、环境光干扰和玻璃与相机距离等因素对标定结果的影响,给出最佳标定参数,使得标定重投影误差由0.832个像素减少到0.132个像素。最后,采用有玻璃介质的测量环境,比较标定时有无玻璃两种情况下的测量误差,结果表明:本文方法能大幅减少测量误差。试验结果表明,该方法能够有效减少高温环境下玻璃介质导致的位移场测量误差,X,Y和Z轴位移场平均测量误差分别减少70.16%,76.51%和40.05%。本文方法能够实现复杂环境下相机高精度标定,标定稳定性好,是实现高温变形准确测量的有效途径。

数字多用表不确定度评定方法探析

依据JJG315-83《直流数字电压表》以数字多用表检定装置测量数字多用表电压档为例,通过重复性测试试验分析及示值测量分辩率、检定装置引起的标准不确定度、上级标准器校准不确定度4个方面进行其测量不确定度的评定方法。

数字多用表自动校准系统的分析与设计

由于数字多用表型号众多、量程宽、每一个量程及校准点的技术指标各不相同,造成校准过程耗时长,数据处理繁琐等问题。为了减少数字多用表校准过程中出现的失误几率,有效提高校准数字多用表的工作效率及质量。本文分别从数字多用表自动校准系统的主体结构、硬件架构和软件设计等多方面进行论述,设计开发出性能稳定、实用性强的数字多用表自动校准系统。

DT9205多用表测量电容电路的改进

介绍一种改进测量电路中的振荡器,使数字万用表DT9205测量电容的误差由±(3%+3)减小到±1%的电路和实测结果。