Low-Cost 4-20 mA Loop Calibrator

Instrument calibration is vital to a successful control system because signal inputs to the system controllers come from such instruments. This paper presents a method for actualizing a standard low-cost loop calibrator for the famous 4-20 mA electrical signaling scheme. The loop calibrator generates a linear current signal from 4 to 20 mA over a 250 ? typical process instrument load for calibration. The realization of the loop calibrator relies on a voltage-to-current converter to build a constant current source. The voltage controlled constant current source is built from discrete components and an op-amp to keep the cost low. Results from simulations and the prototype demonstrate the performance of the 4-20 mA loop calibrator which utilizes a greatly reduced number of components. The cost of these components is approximately 34% of the least expensive calibrator sampled, though other production costs are not included. This conclusion reinforces the fact that loop calibrators can be cheaper.

实物在环实时仿真教学法研究

新工科背景下,为培养学生创新实践能力,建设国家级一流本科课程,提出了一种新型的适用于电子技术基础课程的教学方法——实物在环实时仿真教学法,应用于北航数字电子技术基础课程。通过口袋仪器和实际硬件进行数字电路设计,可解决虚拟仿真的真实性问题,培养学生解决复杂工程问题的能力;通过虚拟仪器展示波形,使知识难点可视化,有助于学生更快、更深刻理解。实践表明,这种方法取得了良好的教学效果,提高了教学质量。通过该教学方法学生获得了更丰富的学习体验,培养了创新实践能力。

共同富裕视域下省域公共文化服务的政策优化——基于“政策工具—闭环治理”的分析框架

中国式现代化是物质文明和精神文明相协调的现代化。在人民物质条件不断改善的同时,大力发展社会主义先进文化,扎实推进文化共同富裕,彰显全体人民共同富裕的现代化的价值意蕴。精神文明及文化繁荣发展在很大程度上依赖公共文化服务的供给。公共文化服务政策能较为综合地考察公共文化服务供给及其结构,判断公共文化服务政策优化发展的方向。构建“政策工具—闭环治理”的理论分析框架,以省域公共文化服务政策为观测点,辨析共同富裕视域下省域公共文化服务政策优化的发展方向。公共文化服务的供给侧结构性改革需紧密围绕以人民为中心的发展理念,按照共同富裕的基础逻辑推动公共文化服务政策优化,提升公共文化服务质量。持续致力于增强政策工具结构均衡性、优化内部次级工具的组合结构和提升公共文化服务闭环治理绩效,助推文化共同富裕的扎实推进。

手术室复用器械信息化闭环管理流程再造研究

目的探讨手术室复用器械信息化闭环管理流程再造的效果。方法选取2021年1月至6月广州市妇女儿童医疗中心实施常规管理期间消毒供应室接收的6000个手术器械包作为对照组;另选取2021年7月至12月广州市妇女儿童医疗中心实施追溯闭环管理期间消毒供应室接收的6000个手术器械包作为观察组。使用消毒供应追溯系统对手术室复用器械从初期购入、身份确认到使用、回收、清洗、配包、灭菌、发放、接收等各个环节实行闭环管理,全程采用条形码和移动信息化工具(PDA)技术对使用情况进行跟踪。比较两组器械包欠缺发生情况以及医护人员满意度。结果观察组的手术室器械包欠缺发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组的手术室和消毒供应室工作人员对管理满意度评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论手术室复用器械信息化闭环管理流程再造的不断完善和改进,可降低器械包欠缺发生率,从而提升工作人员对管理的满意度。

安全仪表系统(SIS)后备冗余技术叠加双环冗余技术的研究与应用

某LNG接收站DCS/SIS系统投用两年以来多次发生系统故障引发现场联锁,造成装置停车、生产波动。由于该接收站DCS/SIS系统通讯共用一个环网,整个网络架构采用单环网冗余结构,SIS系统安全通讯未完全独立。当网络架构中一个环节出现问题时,两个系统同时失效,SIS系统安全功能得不到有效发挥。本研究对系统进行重构后,将SIS系统安全通讯部分单独剥离,环网内部具有后备冗余自动切换的能力,同时外部形成内外双环网冗余。该系统的优化弥补了DCS/SIS系统共用环网在使用中遇到的各种缺陷,解决了该LNG接收站联锁保护系统不稳定的重大难题。

航海技术专业课程思政教学实施方案研究——以航海仪器课程为例

针对当前高校教育如何更好地将思政教育贯穿于专业课程的问题,探讨航海技术专业课程思政教学的实践方法,重点以航海仪器课程为例,从思政目标建立、思政元素挖掘、教学方法设计、课程评价归纳以及考核方式选取等五个方面,开展课程思政闭环教学实施方案的详细探究,实现专业教育与思政教育的融合,为航海技术专业课程思政教学的高效开展提供参考与借鉴。

人机互动视角下短视频沉迷的发生机制

短视频沉迷是一种个体因强迫性观看短视频,导致明显的行为失控或注意力障碍,并进一步造成人际、学习和/或工作适应困难的问题行为。随着短视频用户规模不断扩大与低龄化趋势,短视频沉迷对用户身心健康的威胁引起了广泛关注。基于人机互动视角,首先,将短视频使用划分为“工具性”与“仪式性”两类。其次,通过考量人机交互过程和用户易感特征,构建了短视频沉迷的发生机制框架。最后,从认知、情绪、动机和社会角度对短视频沉迷进行理论阐释。未来研究应重视短视频沉迷的发生机制,关注引发沉迷的媒介特性与技术属性,致力于促进短视频沉迷的预防与治理。

基于最小生成树算法构造有向无环图在工业控制的应用

最小生成树算法是解决带权无向图中生成最小生成树的重要方法.探讨了最小生成树算法在工业控制领域仪表回路图中的应用,即在有向图中,找出有向的最小生成树.介绍了应用Kruskal算法、Prim算法和Boruvka算法、破圈法构造最小生成树过程.对比分析了四种算法在构造最小生成树的时间复杂度和空间复杂度.应用结果表明:该算法可在仪表回路图中,找到其最小生成树,不仅可以以最小的代价得到仪表数据反馈的完整路径,而且还可以去掉多余的路径分支,减少存储空间,提高仪表回路图的展示性能.

基于Autogluon算法绳驱动手术器械运动补偿控制

受灭菌条件和手术操作空间限制,手术器械采用钢丝绳传动。受钢丝绳迟滞和柔性,以及电机齿轮箱齿系影响,且手术器械末端无法安装角度传感器,手术器械末端运动不能形成闭环控制,导致手术器械末端精度低进而影响手眼协调控制一致性。针对这一问题,提出基于Autogluon算法绳驱动手术器械运动补偿控制算法。搭建单自由度钢丝绳驱动手术器械平台,开展基于机器学习方法的位置估计,将该位置估计作为器械末端执行器反馈形成运动补偿控制。为验证该算法有效性,将该算法与线性回归、决策树、支持向量机、神经网络和高斯过程方法对比,该算法的均方误差、平均绝对误差、最大误差和标准差指标最小,基于该算法位置跟踪精度最高。

本安回路计算在工程设计中的应用

介绍本安回路系统的基本构成以及本安回路计算的常用方法,并结合具体产品的安全参数,提出本安回路计算在工程设计中的具体应用思路及方法。针对无法满足本安参数验证的情况,提出了可行的解决方案及建议。

基于虚拟仪器技术的级联多电平逆变器SPWM控制策略

介绍了H桥级联多电平逆变的工作原理、调制方法和控制策略,并进行了仿真分析。基于虚拟仪器技术达到了对4个H桥级联逆变器的控制,实现了频率为1Hz的高压正弦波输出,给出了实测波形。

手术器械闭环管理系统的设计与应用

根据JCI标准对手术器械质量管理的要求,针对医院手术器械使用和质量控制情况。通过设置清洗、配包、灭菌、供应室存储、申请、发放、接收、手术室存储、术前清点、术中记录、术后核对、回收12个关键业务节点,利用PDA和条形码等信息技术,实现手术器械全程闭环管理,责任全程可追溯。提高了手术器械的消毒灭菌质量,有效保障了患者的手术安全,信息充分共享,提高了工作效率,促进了手术器械管理由事后监督为主模式向事先预防为主模式的转变,提升了医疗质量和医疗安全水平,为医院的科学管理提供了有利保障。

适用于精准温度控制半导体激光治疗仪的新型光纤温度传感器

基于保偏光纤的温度双折射效应,提出一种高精度、低成本、具有良好互易性的偏振干涉式光纤温度传感方案。采用125μm保偏光纤作为测温探头,与半导体激光器200μm传能光纤集成,组成一种具有精准温度控制能力的新型半导体激光治疗仪探针,通过实时、精确监测靶组织的温度变化,实时闭环控制半导体激光器的输出能量及脉冲频率,满足体内深度组织精准微创激光热疗的应用需求。完成了样机研制,并与光纤光栅温度传感器进行了比较测试,结果表明,偏振干涉式光纤温度传感器的测温分辨率为0.01℃,测温精度为0.1℃,成本及响应速度优于光纤光栅式温度传感器。

基于环路阻抗角的配电网接地线状态的检测方法

为防止配网中带接地线合闸的误操作事故发生,线路合闸前对接地线状态的判定尤为重要。提出了一种检测配电接地线状态的新方法。该方法利用可变频接地电阻测试仪在线路首端加一感应电压信号,通过测试环路电流,并计算出环路阻抗,以其相角为判据判定接地线状态。仿真结果表明,该方法适用的线路长度范围大大增加,并且灵敏度更高。

IPMT管理模式下仪表回路包管理实践

中国石化集团炼化工程公司作为总承包商在海外EPC总承包的经验表明,适应并熟练应用业主新的管理模式和方法是项目成功的关键。国外石油化工项目的应用历程与国内大致相同,如何发挥Intools软件在工厂生命周期管理中的优势,是国内业主需要关注的。针对IPMT管理模式下Intools设计软件在自控仪表工程中的重要性,通过对Intools在自控仪表工程管理应用现状的详细分析,特别是通过对国外项目业主采用的基于Intools仪表回路包管理程序体系进行的分析和总结,提出了在IPMT项目管理模式下新的仪表管理模式的建议。

高等学校仪器设备的闭环管理探讨

将高校仪器设备管理过程看作一个闭合的良性循环系统,在该系统中,计划、组织、领导、控制等4个管理环节是环环相扣、无缝对接的。强调了闭环管理的可调节性、动态性和可控性,它克服了仪器管理开环管理的弊端,最终可以提高仪器设备资源的投入产出比。仪器设备的闭环管理对仪器设备整个生命周期涉及的每一个管理环节加以监管,并及时反馈纠正偏差。文章提出高等学校仪器设备管理应充分发挥闭环管理的特点和优势,切实提高仪器设备投资效益。

SPI软件在自控仪表设计中的应用

该文通过对美国Intergraph(鹰图)的工程设计软件的介绍,简要论述了SmartPlant系列软件中的自控仪表设计软件SPI的组成、功能和特点等概况及其在国内外的二次开发的情况和公用"种子(Seed)文件"现状,针对SPI设计软件在自控仪表工程中的重要性和广泛的应用,通过对数据共享协同设计、模块调用图、回路图(Loop Drawing)处理和安装材料等实际应用描述了Intools在自控仪表设计中的应用和二次开发的特点,同时也较详细地论述了如何发挥SPI软件在工厂生命周期管理中的应用和优势,介绍了国外项目业主根据SPI软件应用引入的自控仪表专业崭新的管理模式和方式——仪表回路包管理体系。

基于DSP的电子互感器模拟量校验仪

为达到电子互感器模拟量校验的目的,介绍了以数字信号处理器(TMS320F206)为核心的新型电子互感器校验仪,论述了测差原理及实现方法。该校验仪利用快速傅立叶算法和锁相环技术,能准确测定出电子式互感器的比值误差、相位误差、电源频率、谐波等多个技术性能指标。校验符合国际电工委员会标准IEC60044-7《电子式电压互感器》以及IEC60044-8《电子式电流互感器》的要求。

基于LabVIEW的电机转速控制系统设计

电机转速控制在测量与控制领域有着广泛的应用,目前的电机转速控制主要用单片机做硬件控制,在操作性及与其他软件的兼容性上存在一些不足,该研究开发了以锁相环为核心,以NI数据采集卡和LabVIEW为平台的电机转速控制系统,通过开发一系列用于信号发生与调理的硬件电路以及运用LabVIEW构建控制软件实现了预期功能,实现了在软界面上的便捷操作,并且能够与其他应用软件良好兼容,通过仿真和试验,验证了系统的可靠性,系统在扩展整体功能、人机界面、易操作性上都有了较大的提高;系统具有可靠性高、成本低,通用性强,功能扩展方便等特征,有良好的应用价值和市场前景。

基于虚拟仪器的舵机半实物仿真系统研究

传统舵机控制算法的设计大多是通过数字仿真来实现的,数字仿真过程中舵机执行机构模型的不准确使得仿真结果与实际情况有较大的差距。提出一种基于虚拟仪器的舵机控制半实物仿真系统,该系统利用LabVIEW软件平台开发了舵机执行机构的控制算法仿真模块,并通过D/A设备将控制参数发送给舵机执行机构。结合高速A/D设备对舵机反馈信号进行采集,在软件中实现对舵机控制算法性能的实时分析。试验结果表明,该系统解决了数字仿真中舵机执行机构模型不准确的问题,为舵机开发过程中的控制算法设计仿真提供了更为灵活、高效的方法。