检索结果-内蒙古大学图书馆

机械科学与技术 2016年第1期35卷 126-131页

作者：张兴红何涛邱磊陈鑫重庆理工大学时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室重庆400054

在机械设备的故障诊断中,频率是最重要的检测对象之一。很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,为了方便、快捷地对设备的振动频率进行检测,根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器的底部装有可以传输振动特性... 详细信息

在机械设备的故障诊断中,频率是最重要的检测对象之一。很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,为了方便、快捷地对设备的振动频率进行检测,根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器的底部装有可以传输振动特性液体介质;中部是圆锥台结构的气体段,该圆锥台气体段底部圆直径大于顶部圆直径,当振动特性从底部传到顶部时,由于相同的能量从面积较大的部位集中到面积较小的部位,气体段顶部的振幅就会大于底部的振幅,从而实现了振动幅度的机械放大;该传感器的顶部是电容传感器,电容的大小会随着电容下极板的振动而改变,从而把被测非电量的变化转化为电信号的变化。在硬件处理电路中,采用全差分放大电路对电信号进行二次放大,利用模数转换器对二次放大的模拟信号进行采样。通过软件插补细分算法实现0.244 ns级的时间测量,从而实现高精度的频率测量。

关键词：振动测量传感器电容电压转换细分插补算法精密测量

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基于SOPC的高精度超声波温度计设计

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传感器与微系统 2014年第2期33卷 101-104页

作者：张天恒张兴红陈锡侯郑方燕重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室重庆400054

根据在介质中超声波的传播速度随温度变化而变化的特点为设计原理,以基于Nios II处理器软核的可编程系统级芯片(SOPC)为控制核心,设计了高精度超声波温度计。在SOPC上同时实现了高频信号发生器模块、高速信号电路控制模块、信号自动采... 详细信息

根据在介质中超声波的传播速度随温度变化而变化的特点为设计原理,以基于Nios II处理器软核的可编程系统级芯片(SOPC)为控制核心,设计了高精度超声波温度计。在SOPC上同时实现了高频信号发生器模块、高速信号电路控制模块、信号自动采集控制模块以及Nios II软核处理器模块,缩小了体积,并降低了成本。传播时间的精确测量采用软件细分插补算法,经过理论分析和实验验证,该方法能够达到ns级超声波传播时间的测量,使设计的超声波温度计能够实现分辨率优于0.001℃的温度测量。

关键词：超声波温度计可编程系统级芯片 Nios Ⅱ 细分插补算法

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高精度机械振动频率测量仪研究(英文)

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机床与液压 2015年第6期43卷 43-48页

作者：张兴红何涛陈鑫邱磊重庆理工大学时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室重庆400054

在机械设备的故障诊断中,频率是最重要的检测对象之一。很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,为了更方便、快捷地对设备的振动频率进行检测,根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器可对微弱的机械振动幅度进... 详细信息

在机械设备的故障诊断中,频率是最重要的检测对象之一。很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,为了更方便、快捷地对设备的振动频率进行检测,根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器可对微弱的机械振动幅度进行机械放大,传感器顶部是一变极距式可变电容,电容的大小会随着电容器下极板的振动而改变,从而把被测非电量的变化转化为电信号的变化。在硬件处理电路中,采用全差分放大电路对电信号进行二次放大,利用模数转换器对二次放大的模拟信号进行采样。通过软件插补细分算法实现纳秒级精度的时间测量,从而实现高精度的频率测量。

关键词：振动测量传感器电容电压转换细分插补算法精密测量

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基于SOPC的便携式高精度频率仪设计

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仪表技术与传感器 2015年第5期 34-37页

作者：张天恒叶伟王阳阳张兴红陈鸿雁重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室重庆400054

随着频率测量系统在许多领域的广泛应用,为了达到高速高精度宽量程的频率测量,介绍了基于Nios II处理器软核的SOPC为控制核心,采用直接数字频率合成(DDS)技术,在SOPC上构建通道切换逻辑控制、信号处理器模块以及人机交互模块,实现高速... 详细信息

随着频率测量系统在许多领域的广泛应用,为了达到高速高精度宽量程的频率测量,介绍了基于Nios II处理器软核的SOPC为控制核心,采用直接数字频率合成(DDS)技术,在SOPC上构建通道切换逻辑控制、信号处理器模块以及人机交互模块,实现高速多通道数据运算与处理,缩小了频率仪体积,并降低了开发成本。通过通道切换逻辑控制,实现宽量程频率采样。通过细分插补软件算法实现0.061 ns级的时间测量,从而实现高精度的频率测量。

关键词：直接数字频率合成 NiosⅡ软核处理器宽量程频率采样细分插补算法

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基于超声波技术的温度传感器设计

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仪表技术与传感器 2014年第8期 10-13页

作者：张天恒凌旭张兴红重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室重庆400054 湖南天雁机械有限责任公司湖南衡阳421005

超声波检测技术的运用,使温度测量具有速度快、准确及测量范围大等优点。利用超声波在介质中的传播速度随温度变化而变化的特性,以带有NIOS软核的FPGA作为硬件电路控制核心,实现高速实时的数据采集,同时采用软件细分插补算法,实现超声... 详细信息

超声波检测技术的运用,使温度测量具有速度快、准确及测量范围大等优点。利用超声波在介质中的传播速度随温度变化而变化的特性,以带有NIOS软核的FPGA作为硬件电路控制核心,实现高速实时的数据采集,同时采用软件细分插补算法,实现超声波传播时间的精确测量。经过理论推导和实验,设计的超声波温度传感器能够实现高精度高分辨率的温度测量,传播时间达到ns级,分辨率优于0.001℃.

关键词：温度传感器 FPGA NIOS软核处理器细分插补算法

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高精度机械振动频率测量仪研究

高精度机械振动频率测量仪研究

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作者：何涛重庆理工大学

学位级别：硕士

为避免非预期设计振动造成的损失,机械设备的振动监测显得愈来愈重要,振动频率也是设备故障诊断中最重要的检测对象之一。但是很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,直接利用常规传感器进行检测时,产生信号质量不好导致检测结果... 详细信息

为避免非预期设计振动造成的损失,机械设备的振动监测显得愈来愈重要,振动频率也是设备故障诊断中最重要的检测对象之一。但是很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,直接利用常规传感器进行检测时,产生信号质量不好导致检测结果不理想。为了方便、快捷、精确地对设备的振动频率进行检测,本课题根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器在把机械参量转换为电信号之前对机械振动的振幅进行机械放大,然后再转换为能被处理电路识别的电信号,最后计算出最终的频率值。本文对振动测量传感器的机械放大原理进行了理论研究,找到了振幅放大倍数与放大装置几何参数、被测量振动频率的数学关系,并采用控制变量法的思想对其进行了深入的研究。在硬件电路方面,设计了电容电压转换电路把电容值的变化转化为电压信号的变化。为了实现高速数据采样,设计了以FPGA为核心的高速硬件采集电路,采集电路选择最高采样频率可达40M的模数转换器对模拟信号进行采样,并把转换后的数据实时存储在FPGA内部的缓存RAM中。在软件设计方面,设计了FPGA内部的采样控制模块、锁相环、存储器并对其做出时序仿真,给出了采样控制电路的时序仿真图。为了对振动时间进行纳秒级精度的测量,采用特殊的软件插补细分算法对信号过零点的时间进行精确计算,计算的理论时间分辨率达到0.244ns,为开发高精度频率测量仪打下了坚实的基础。

关键词：振动测量传感器 C/V转换细分插补算法精密测量振动时间

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