绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 5161 条结果
[硕士论文] 马震
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着智能电网的不断完善和发展,智能电表作为智能电网中重要的基础组成部分之一,是实现互动智能用电的“末端神经”,智能电网对智能电表提出了较高要求。智能电表在智能电网中扮演着采集电能数据、计算和传输数据的角色,是数据集成、数据展示以及优化分析等得以实现的基础,结合数字信号处理技术,智能电表需要给出电网中谐波的分量,对电网中的谐波进行分析。满足了电网的需求后,智能电表应朝着更加人性化的方向发展,方便用户实时查看电量的消耗等,本文对此作了研究和设计。
  本文针对目前市场上的电表成本高、体积大、功能不丰富的缺点,提出了对多功能智能电表的研究,选择一种性价比高的MCU芯片--STM32F作为智能电表的核心器件,STM32F的功能丰富使得智能电表的多功能成为可能。
  本文提出的对多功能智能电表设计方案是在当前智能电表分时计费、远程抄表、远程断供电等的基础上,以STM32F为主控核心、还有交流电压电流检测电路模块、WIFI功能电路模块、指示灯电路模块、LCD显示电路模块、谐波分析模块、防窃电稳压电路模块等组成。通过电压互感器TV1005M和电流互感器TA1005M分别检测交流电压和交流电流值,手机APP和WIFI模块互联后,可以实时显示交流电压、交流电流、功率和电量在手机上。当瞬时功率超过200W时,继电器自动断开。瞬时功率不超过200W时,可以手动控制继电器的开关。手机和WIFI模块连接后,手机上显示计时时间。同时可以实现电表的防窃电功能、上传供电系统,最后将采样得到的数据进行谐波分析,实现多功能智能电表设计。
[硕士论文] 赵训波
控制工程 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,随着智能电网建设的不断发展,电力系统中动态负荷不断增加,动态负荷呈现出复杂的随机特性,对智能电能表的电能计量特性产生了严重的影响。据统计,2017年全社会用电量为63077亿千瓦时,重工业用电量达到36131亿千瓦时。因此,如何正确测试评价电能表的动态计量特性引起了国内外相关领域研究人员的广泛关注。
  本文首先介绍了电力系统动态负荷特性分析和电能表动态误差测试的研究现状,阐述了建立具有实际动态负荷随机波动特性的智能电能表动态误差测试信号模型的重要性。
  其次,分析了电气化铁路动态负荷现场采集瞬时电流和瞬时功率随机信号的均值、方差、自相关函数和概率密度函数,建立了具有实际动态负荷随机特性的m序列动态测试信号模型;基于动态测试信号对电能表动态计量性能影响的特点,建立了截短m序列动态测试信号模型;针对动态测试信号在电能表动态误差测试过程中的电能量值溯源问题,推导了动态测试信号的电能量值溯源公式,给出了动态误差计算公式。
  然后,设计了动态测试信号产生的部分硬件电路和编写了相关单片机和FPGA/CPLD软件程序,基于动态测试信号整周期测试问题设计了同步测试方法,针对智能电能表动态误差测试过程中的测量不确定度进行了评估。
  最后,研发了HE5025智能电能表动态误差测试装置,设计了电能表动态误差测试方案并搭建了测试系统,采用m序列动态测试信号对国内不同厂家生产的电能表进行了实验测试,并对截短m序列动态测试信号进行了实验验证,测试结果表明本文研究的动态测试信号合理有效,能够应用于测试评价电能表的动态计量特性。
[硕士论文] 王艳君
控制工程 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:目前,智能电网已迈入引领提升阶段。新型能源大量接入、数字化变电站快速建设以及动态负荷不断增加,导致电力系统电能计量误差增大,给国家和社会造成巨大经济损失。因此,亟待开展对电能计量装置的量化误差影响和动态误差的研究,为功率电能测量和动态误差测试提供强有力的理论指导。
  本文首先介绍了互感器、电能表与电能计量技术的发展概况,同时详细分析了国内外电能计量装置量化误差影响与动态误差的研究现状。
  其次,从系统的角度出发,建立了数字化电能计量系统和智能电能表的结构化测量模型,揭示了系统内部构成要素与信号在要素间的传递关系;详细分析了A/D转换、协议组帧和功率测量单元的工作机理以及量化误差和动态误差的来源,为展开量化误差影响分析和动态误差测试信号完备性的研究奠定基础。
  再次,针对电能计量装置的量化误差,采用广义循环平稳随机过程功率谱密度法和自相关函数法,推导给出同步和非同步采样时量化误差影响下的平均功率标准不确定度解析式;并分别采用蒙特卡罗仿真实验和研发设计的基于PXIe的数字化计量装置数据采集系统实验验证了理论分析的正确性,对评估高精度平均功率不确定度研究具有理论指导意义。
  最后,针对电能计量装置的动态误差,提出了动态误差测试信号模型需要具备的五个重要特性的定义和动态测试信号完备性条件;采用广义循环平稳随机过程理论和输入输出互相关函数辨识法,证明了m序列调制的正弦离散(m sequence modulating sine discrete,mSD)伪随机动态测试信号的完备性,揭示了引起电能表动态误差的内部影响因素。对分析建立电能计量装置的动态测试信号模型和动态误差测试实验具有一定的指导意义。
[硕士论文] 王肖峰
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:三相智能电表是家庭用电以及工业用电中主要的测量工具,是电量核算的主要依据,其计量的准确性涉及各方面的利益。现代生活中随着非线性负荷的不断使用,产生的谐波导致电能质量的不断下降,例如电压和电流的畸变就是因此产生的。经过专家不懈的研究分析,可知:非线性负荷会吸收电网基波的一部分电能,并转化为谐波,并将其注入到电力网络中,不仅降低了电能质量,也影响到了现有电能表计量的准确性。随着电力市场的不断深入的改革,为更加紧密的协调各方面,例如电网系统、市场和用户,提高电网配电效率和配电自动化,改善电能质量。建立集成、计量准确、高速的双向通信的智能电表是亟需解决的问题。
  通过理论分析,发现目前的电能计量方案在谐波存在时,将导致电表的计量精度下降。通过查找文献分析目前电能计量方案出现缺陷的原因,并针对其缺陷,改进了计量方案,将电力信号中的基波分量和谐波分量提取出来后进行分别分析,并根据谐波的流向,最终确定用户的电费。并利用加窗傅里叶变换在分析稳态信号时的优势,以及小波变换在检测高次谐波上的优势,设计了一种混合检测算法,以适应所改进的计量方案,提高谐波检测分析的准确性,最终提高电表的计量精度。
  考虑到在实现电表功能的前提下,应选择性价比较高的芯片作为其MCU。因此在这里选择STM32系列作为系统的主控制器来进行设计,设计了前置采样电路、存储电路和通信电路等硬件电路。并设计了基本的程序,其中包括:主程序的设计、数据采样及处理程序设计和通信程序设计等。能实现智能电表的一些基本功能,例如:电能计量、通信等功能。最后搭建实验平台对其进行测试分析,验证方案的可行性。
[硕士论文] 关靓
信息统计技术 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:智能电表是在传统电表的基础功能上进行改进和功能提升的智能化电子表。国内“十三五”规划有着明确的目标开始全面建设适合中国的坚强智能电网,又由于智能电表是智能电网也是智能配电网最重要的基础设备之一,极大促进智能电表市场的快速增长。随着智能电表这一新生代的电子产品进入人们生活之中,全国在线智能电表接近5亿只运行,因此智能电表可靠性分析尤其的重要。其中智能电表在应用中计量误差是否超出标准规定范围,是人们极为关注,智能电表计量的可靠性、稳定性是电能交易双方紧密关注的问题。
  在结合过去对智能电表可靠性分析的研究试验成果基础上,为了更好和更接近真实工作条件的检验智能电表的失效率,提出温度修正值这一概念,其作用为对智能电表的加速寿命试验方法Peck多应力模型的加速因子进行改进。加入电流和电压应力的加速寿命试验共五组不同温度和湿度的高应力施加下记录的失效前时间,使用最小二乘法对失效前时间最为拟合度高的威布尔分布进行参数估计,利用修正过的加速因子,可推导至智能电表正常使用条件下失效前时间,从而预测得到智能电表的失效率。本文即对国家规定的智能电表使用年限内计量误差的偏差是否合乎规定要求进行深入研究。
  本文研究智能电表的寿命可靠性技术,主要完成了以下工作:
  1.基于对国内外对智能电表可靠性分析的调研与分析,以“寿命+不可靠度”的评价指标对智能电表使用年限内计量误差的偏差进行寿命分析。同时,除了对计量误差的主要分析,还对加速寿命试验过程中暴露出的其他失效模式进行相应的分析。
  2.利用回归分析最小二乘法对威布尔分布和多应力Peck模型进行参数估计,并增加温度修正值对加速因子的改进,得到了更为精确地智能电表寿命可靠性分析结果。分析了目前国内科研和生产技术条件下智能电表所达到的寿命指标,基于本文提出的对智能电表的可靠性分析方法,对DDSY283型号智能电表的试验数据分析寿命指标。该研究结果得到智能电表国家质量检测中心支持,作为补充和数据参考,为电力公司对智能电表寿命指标的评定提供基础数据依据。
  3.利用本文推导至智能电表正常使用条件下的失效前时间的试验方法,建立智能电表工作条件下的寿命可靠性分析模型;依据智能电表可靠性指标和功能需求等,为电力公司考核供应商的智能电表可靠性水平提供一定程度上的评判依据,并且通过实验暴露的问题,可据此提高智能电表的可靠性。
[硕士论文] 吕炳霖
电子与通信工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:随着社会经济的高速发展,人们对电能的需求日益增加,对电能采集的精确程度也有了更高的要求,传统的抄表方式费时费力且难以管理,已经逐渐被淘汰。因此,对于国家电网公司来说,寻求一种新型的、适宜的智能化采集装置已经成为当下的重点工作。目前,山东省电力公司采用了多种采集方式,其中最常用的电表的采集方式可以分为三种,分别是电力线载波通信、微功率无线通信和485线通信。本文从三种通信方式的原理分析出发,分别对电力线载波通信、微功率无线传输等采集方式的构造和影响因素进行分析,重点对基于485线的通信系统进行硬件电路设计,并通过本公司营销系统导出来的数据对三种采集方式的可靠性和精准度进行对比分析,将台区地理分布、天气影响等因素也列入考核通信可靠性的重要指标中来,最终筛选出一个最适宜的智能电表的通信方式。在文章的最后,作者对于电能采集通信方式的使用情况做了总结,对未来建设智能化电网和配网增量等多个业务方向进行展望。
[硕士论文] 刘继彦
电气工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:本文主要通过无线通信的形式,使用现如今较为成熟GPRS通信方式,构建出一套基于ARM与通用无线分组业务的自动抄表终端设备,该设备融合了当今先进的计算机和通信技术,具有成本低、数据传输稳定、能够适应复杂环境的优势。本系统能够最大限度提高传统人工抄表方式中存在的效率低下、精度较差等问题,在节省人力物力资源,提高整工作效率的同时,能够为错峰电力调度等提供更加真实的原始数据,便于电力部门进行管理,并且在现有抄表的基础上,提出新型四表合一的抄表方式,将水表、热表、燃气表与电表的数据统一采集,集中反映,实现跨行业新型集中采集与处理。
  本论文研究并开发了基于ARM与通用无线分组业务的终端抄表设备,主要使用的技术是GPRS网络通信技术、嵌入式技术等,设计了系统整体硬件结构,并且分析其基本的工作原理。本系统硬件模块主要包含:电源电路模块、STM32F103主控模块、显示电路模块、存储单元模块、RS-485通信模块、时钟电路模块、采样电路模块、数据采集模块、GPRS电路模块等。
  本系统的软件功能主要包含:GPRS传输、设备参数更改、存储设备读写操作、液晶显示、实时时钟等。程序模块全都使用C语言进行编写,首先介绍了整体的软件流程,然后对每一个程序模块进行介绍。
  本文最后对系统进行综合的调试,使用函数发生器等设备产生必要的基准信号,将获得的数据进行校正,校正之后总体的误差保持在1%以内。最后的调试结果清晰的表明本系统能够良好的实现所期望的功能。
  本系统创新性的解决了以往抄表形式的弊端,通过嵌入式技术结合先进的GPRS通信技术实现了自动抄表功能,能够准确计量各项电能参数,拥有非常强大的优势,具有非常广泛的应用前景。
[硕士论文] 唐瑶
仪器科学与技术 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:在如今的高校课程中,实验类课程所占的比例非常高,特别对于理工科学校而言,为锻炼他们的动手操作能力,实验课程数量更是日益增加。然而在实际的实验课程教学中,却存在着如实验仪器使用的不便捷性和仪器匮乏等方方面面的问题。而近年来,随着计算机技术和网络的高速发展,使得采用软件程序来模拟真实实验环境、仿真真实仪器成为可能。
  本文在虚拟仪器设计理论的基础上,利用 Labwindows/CVI软件开发平中丰富的控件及函数库,首先设计了仿真实验管理器,对仿真仪器进行管理;其次从界面和功能上仿真了通用测试仪器:函数发生器、示波器。仿真实验管理器和仿真仪器完整的组成了仿真实验系统。本次设计采用纯软件仿真的方式进行仿真,使仿真实验系统不受硬件限制且具有更强的适用性、更好的性价比,更加的便于扩充及维护。
  在本次设计中,首先设计并完成了仿真实验管理器的构建,让用户可以通过仿真实验管理器来对仿真实验进行构建。其次,设计并完成了对函数发生器、示波器这两个通用测试仪器的的基本功能仿真。本次的仿真设计中,函数发生器仿真的原型为安捷伦33220A函数发生器,实现了用户通过点击数字按钮设定波形信号各个参数,以此来产生对应不同参数的波形数据的功能。示波器的仿真以安捷伦5012A示波器为原型,通过 TCP通信方式实现了对波形数据的接收功能。同时在仿真示波器端对应用户设置的不同的时基与垂直灵敏度,实现了波形重建以及触发、数据标准化以及波形显示等功能。另外在 SCPI指令学习实验中实现了用户通过电脑端发送SCPI命令对仿真示波器进行设置或测量波形的功能。
  本次利用 Labwindows/CVI软件设计的通用测试仪器仿真实验系统,打破了传统实验仪器不能满足用户随时随地进行实验的需求的限制,具有很大的研究意义。
[博士论文] 吕颖超
控制科学与工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:气液两相流在工业过程中涉及范围十分广泛,其参数的有效测量是一个具有重大意义但仍未得到较好解决的课题。基于等效电导检测的气液两相流参数检测方法具有结构简单和实时响应快等优点而得到广泛关注,但该方法仍然存在两方面不足:在测量机理方面,现有的电导检测方法主要是接触式的,其检测电极直接与被测流体接触,会引起电极极化和电化学腐蚀等问题;在测量信息方面,现有的电导检测方法以获取流体等效电导信号为目的,但对复杂的气液两相流体而言,包含更多流动特征的完整电阻抗信息(实部、虚部和幅值)的获取将更有利于气液两相流参数检测。本学位论文针对以上两个问题,对现有的电容耦合式非接触电导检测(Capacitively Coupled Contactless Conductivity Detection,C4D)技术存在的问题进行改进,研发了新型非接触式电阻抗传感器,利用完整电阻抗信息实现气液两相流参数测量。
  本学位论文中的主要创新点和贡献如下:
  1、为克服本课题组已有工业型C4D传感器存在的输入输出特性呈现非单调性的不足,提出了一种基于双电感串联谐振的非接触式电导检测新方法,研发了一种工业型双电感结构C4D传感器。该方法在激励电极和检测电极端各串联一个电感器件,不仅克服了耦合电容对测量的不利影响,还解决了已有工业型C4D传感器输入输出特性的非单调性的问题。实验结果表明,所提出的基于双电感串联谐振的非接触式电导检测新方法是有效的,所研发的工业型双电感结构C4D传感器是成功的。在四种管道(内径分别为1.8mm、3.3 mm、5.0mm和7.6mm)中,电导测量最大相对误差均小于4%。
  2、针对实除电感存在电感可调范围窄、大电感制造困难和体积较大等问题,引入模拟电感技术,提出了基于模拟电感串联谐振的非接触式电导检测新方法。研发了对称浮置模拟电感以及基于对称浮置模拟电感的C4D传感器。研究结果表明,对称浮置模拟电感和该新型C4D传感器的设计是成功的,称浮置模拟电感等效电感值调节大并可实现较大电感值,采用对称浮置模拟电感的C4D传感器的性能和电导测量精度令人满意。在三种管道(内径分别为3.0 mm、4.6 mm和6.4 mm)中,电导测量最大相对误差均小于5%。
  3、针对对称浮置模拟电感存在的结构复杂、运行稳定性需重点考虑等问题,研发了两种基于接地模拟电感的C4D传感器:A(利用电流转电压的原理)和B(测量分压电阻两端电压差的原理)。在三种管道(内径分别为3.0mm、4.6mm和6.4 mm)中利用C4D传感器A和C4D传感器B进行电导测量实验。实验结果表明,接地模拟电感和新型C4D传感器的设计是成功的。与对称浮置模拟电感相比,接地模拟电感具有结构简单和运行稳定性较好等优点。基于接地模拟电感的C4D传感器的电导测量精度也令人满意(三种管径下,新型C4D传感器A和B的电导测量最大相对误差分别为4.5%和5.0%),且C4D传感器A的整体测量性能较C4D传感器B更好。
  4、结合接地模拟电感阻抗相消技术和数字相敏解调(DPSD)技术提出了一种非接触式电阻抗测量新方法,研发了一种新型非接触式电阻抗传感器。该非接触式电阻抗测量方法根据阻抗相消原理克服耦合电容对电阻抗测量的不利影响,利用DPSD技术获取气液两相流的完整电阻抗(实部、虚部和幅值)信息。模拟和实际流体测量实验表明:所提出的非接触式电阻抗测量方法是有效的,所研发的新型非接触式电阻抗传感器是成功的。模拟测量实验中,电阻测量和电容测量的最大相对误差分别为3.7%和2.4%,电阻-电容组合测量实验中,电阻和电容测量的最大相对误差分别为2.1%和5.1%;实际流体测量实验中,KCl溶液电导率测量和有机溶剂介电常数测量的最大相对误差分别为3.7%和5.8%。
  5、将所研发的新型非接触式电阻抗传感器与小波分析和k均值聚类方法相结合提出了一种基于非接触电阻抗测量的气液两相流流型辨识新方法。该方法采用小波分析提取所获电阻抗信号各部分的频域特征,结合电阻抗信号的统计特征构成特征向量,利用以马氏距离作为距离度量指标的k均值聚类方法进行流型分类。三种管径(3.0mm、4.0 mm和7.0mm)下的流型辨识实验结果表明,所提出的流型辨识新方法是有效的。利用实部、虚部、幅值和完整电阻抗信号对泡状流和段塞流进行辨识的最低准确率分别为91.1%和90.9%、90.2%和87.9%、92.7%和87.0%及91.1%和93.5%。采用完整电阻抗信号的整体流型辨识效果略优于单独采用实部、虚部或幅值信号的流型辨识效果。
  6、提出了一种基于非接触电阻抗测量的气液两相流相含率测量新方法。该方法充分利用电阻抗各部分信息,结合最小二乘法,建立不同流型相含率测量模型,实际测量时根据流型判别结果选择相应的相含率测量模型并最终实现相含率测量。三种不同管径(3.0mm、4.0mm和7.0 mm)泡状流和段塞流下的实验研究结果表明所提出的相含率测量新方法是可行的和有效的,充分利用气液两相流完整电阻抗信息(实部,虚部和幅值)有助于相含率测量精度的提高。
[硕士论文] 段维维
光学工程 西安石油大学 2017(学位年度)
摘要:微纳光纤光栅结合了纳米光纤较强的倏逝场特点以及光纤布拉格光栅较强的波长选择特性,突破了传统光纤布拉格光栅本身对折射率不敏感的局限性,具有体积小、结构紧凑、灵敏度高和快速响应等优点。由于化学腐蚀法制作微纳光纤光栅耗时较长,不适于商业化生产。因此,本论文通过结合光纤熔融拉锥系统以及光栅刻写系统,实验研究了一种制作微纳光纤光栅的方法,优化了制作参数,并对其折射率传感特性进行了研究。
  (1)实验研究了熔融拉锥法制作微纳光纤的方法。通过大量实验优化了拉锥速度、长度以及氢气流量)等微纳光纤的制作参数,在此优化参数下制作了几种不同类型的锥形干涉型光纤传感器件,理论并实验研究了传感器的温度及折射率响应特性。结果表明,光纤最小直径为14.37μm的锥形多模干涉型传感器在1.3484 RIU-1.3971 RIU折射率测量范围内线性灵敏度高达539.15 nm/RIU,为制作高灵敏度传感器件提供了技术支撑。同时,实验研究了拉锥长度为12 mm、最小直径为27.42μm的锥形单模干涉的微纳光纤传感器的折射率响应特性,在1.3412 RIU-1.3784 RIU的折射率测量范围内传感器灵敏度为50.56 nm/RIU,线性拟合度高达99.23%。
  (2)实验研究了相位掩膜技术刻写光纤光栅的方法。通过波长为193 nm的准分子激光器结合相位掩膜技术刻写在未经载氢处理的单模光纤上刻写光栅的并对其温度响应特性进行了研究。结果表明,该方法下制作的光纤光栅传感器在200℃-800℃范围内对温度变化具有较好线性响应特性,该传感器在高温传感领域具有一定的应用价值。
  (3)通过“先拉锥后刻写”的方法,分别在锥形微纳光纤的不同位置(过渡区、均匀区以及过渡区)刻写光栅。制作了几种不同结构的微纳光纤光栅,并对其折射率响应特性进行了研究。结果表明,直径为11.52μm的微纳光纤光栅传感器在折射率测量范围1.3483 RIU-1.3971 RIU内的线性灵敏度为-11.3284 dB/RIU;在过渡区最大直径为55.7μm的锥形光纤上刻写的光栅,在1553.7 nm附近的反射光谱在1.3336 RIU-1.3638 RIU折射率范围内灵敏度为-1.1273 nm/RIU;长度为18 mm的锥形光纤上刻写的光纤光栅,在折射率1.3682 RIU-1.3726 RIU测量范围内最高灵敏度达10.05 nm/RIU。
  随着折射率传感在生化、医药、食品检测以及环境监测中扮演着越来越重要的角色,对微纳光纤光栅折射率制作技术以及折射率传感的深入研究,将会使其在传感领域更具实用性更具有工业生产化价值。
[硕士论文] 尹飞
控制工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:智能电表作为电能数据采集的基础设备,在智能电网的建设中起着非常关键的作用。智能电表要求具备原始电能数据采集、测量和数据传输的功能。随着智能电网的发展,对智能电表提出了新的要求。由于越来越多的非线性负荷接入电网,导致电网中产生谐波污染,不仅浪费电能还给电力部门带来一定的经济损失。因此,具有谐波检测功能的智能电表应运而生;随着国家节能减排的号召,为了提高居民节约用电意识,分时复费电价被提出已在部分地区实施应用,这要求电表具有分时计费功能。同时为提高用户用电的便捷,电力公司和用户间的双向通信也受到更多的关注。
  课题基于微处理器STM32强大的数据处理能力,配合电能采集电路及主控制器STM32外围电路,实现智能电表的电能计量功能、分时电价功能、双向通信功能与谐波检测功能。课题研究了FFT对谐波分析中的作用,将插值加窗的FFT算法用于谐波分析,减小了频谱泄漏和栅栏效应带来的误差影响。
  课题主要完成了智能电表硬件与软件程序的设计,硬件电路主要设计了电压、电流采集电路、ADC采样电路、RS-485通信电路等。通过利用MATLAB仿真软件,用加窗插值的FFT算法对谐波信号进行了仿真分析,并验证该算法对谐波分析的准确性。最后搭建实验平台对智能电表进行了调试。
[硕士论文] 吴帅君
电路与系统 兰州交通大学 2017(学位年度)
摘要:无线电测向技术是一门既和国防科技紧密联系,又与生产生活息息相关的学科。在军事领域表现为电子侦察对抗,民用领域上主要应用于无线电频谱监管。
  本文中研究的无线电测向技术主要应用于频谱监管中的干扰源搜索领域,目的是获得无线电发射源的方位信息,对于搭载在空中平台的测向机,同时获得方位角和俯仰角是必要的。现阶段的干扰源搜索多采用定向天线,以人工或车载的方式搜索排查,在局部热点地方也正在尝试采用多站网格化监控的形式,该方案的缺点是一次投资巨大,同时也缺乏灵活性。因此,本文提出一种搭载于机载平台的单站无线电测向方案,该系统具有实时测向、灵活机动的特点。作为网格化监控的补充,对一些非人员密集但电磁环境管制严格区域,如郊区的机场周边、铁路沿线等地区,能够实现快速的干扰源搜索。作为地空一体化监控平台的组成部分,在该领域探索了一种未来的研究方向,具有很强的参考意义和实用价值。为此,本文主要做了以下工作:
  首先,针对传统平台的测向方案,进行了重新设计和优化,以适应机载平台的应用。具体体现在以下两个方面,一是采用了小型轻量化的五阵元天线和双通道宽带接收机,使整个系统结构更为紧凑;二是采用了改进的干涉仪的测向方案,保证测向精度的同时具有更高的实时测向效率。测向方案的选择和硬件设计是紧密关联的,二者构成了一套适用于机载平台的高效测向系统。
  其次,对高精度的相位差测量进行了详细的分析,保证了整个干涉仪测向系统的精度。其中提出了基于稀疏傅里叶变换的互谱法,进一步提高了相位差的测量效率,适合实时性要求较高的机载平台,这是本文算法的重点和创新点所在。在得到相位差后,采用基于匹配滤波的思想,根据互相关的原理使实时测量的相位差和样本库进行匹配,确定来波方向。
  最后,对搭建完成的测向系统进行实地测试。由于是前期的可行性验证测试,为了降低测试成本,同时又尽可能模拟空中环境,测试场选择在具有一定高度差的空旷地。测试结果表明,利用该方案搭建的测向系统满足工程应用的要求。
[硕士论文] 靳银帅
仪器科学与技术 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:实时频谱分析仪在射频信号测试中发挥着重要作用,借助其高效的数据处理能力、独特频率模板触发和数字荧光显示功能,可以实现对射频信号的无缝捕获分析。本课题在Windows7操作系统下,以Visual Studio2008为开发环境开发设计实时频谱分析仪软件系统。在软件开发过程中以Windows GDI为工具实现数据图形的高效显示,以界面工具库wxWidgets为工具实现软件界面的开发设计。
  论文中根据实时频谱分析仪软件的需求分析,首先给出软件的总体设计方案,之后详细介绍软件中各个功能模块的设计过程。文中涉及到的研究内容如下。
  1、数据显示。以Windows GDI为工具实现测量数据的二维及三维显示,其中二维显示包括频谱图等迹线数据显示图形;三维显示包括借助伪彩色处理技术实现的数字荧光显示图和时间频谱图;
  2、频率模板显示及Marker测量。为辅助硬件实现频率模板触发和数据测量功能,完成频率模板和Marker的绘图显示,并提供多种方法以方便灵活地设置模板及Marker;
  3、窗口管理。借助wxWidgets中的AUI窗口管理器实现数据测量过程中多个图形显示窗口的合理布局;
  4、仪器命令控制。为实现软件对于硬件的控制,设计多种仪器命令参数的格式,如频跨(Span)、分辨率带宽(RBW),并提供对应的参数设置窗口;
  5、测量数据处理。完成测量数据显示之前的坐标轴转换、刻度标定等相关数据处理操作;
  6、软件辅助功能。为使软件的功能更加丰富,设计实现网口数据传输和数据导出功能。其中数据导出功能可以将测量数据导出到多种格式的文件中,或将数据显示图形通过打印机打印出来。
  本文中研究的实时频谱分析仪软件系统的各个功能模块经整机调试与验证,均可正确有效的工作,达到了软件系统的设计预期,使软件拥有了较为良好的人机交互性能。
[硕士论文] 张旭辉
光学工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:光纤微弱磁场传感器是最具有应用潜力的一类微弱磁场传感器。在目前的磁场传感器研究中,主要难点是传感器的结构小型化与高灵敏度性能无法兼顾。本文提出了一种利用啁啾光纤光栅构成宽带法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot interferometer,FPI)的全新弱磁敏感结构,结合超磁致伸缩材料构成全光纤磁换能器,利用基于反射光谱特性的相位解调,实现微弱磁场测量。该系统具有结构紧凑、系统稳定、测量精度高等优点,该结构适合构建大容量的磁场探测阵列。本文围绕全光纤光栅法布里-珀罗(F-P)腔微弱磁场传感器展开研究,其主要内容如下:
  1.推导了啁啾光纤光栅的传输耦合模方程,运用分段传输矩阵建立了啁啾光栅传输理论模型。仿真分析了影响宽带光纤 F-P腔传输特性和反射光谱特性的各种因素,仿真结果表明:光栅长度越长或者啁啾系数越大,啁啾光栅的反射光谱越宽,形成的干涉条纹越密;腔长越长,干涉条纹的间距越小,干涉条纹数量越多。
  2.根据相干旋转理论推导出磁致伸缩材料在磁场中的变化规律。利用迈克尔逊干涉仪测量稀土超磁致伸缩材料的磁致伸缩量,得到了与理论相符合的实验结果。设计并制作了磁换能器,结合磁换能器与 FPI性能,分析了光纤磁场传感器系统的相位灵敏度,计算结果表明:磁场H=10μT时,其相位灵敏度为1.56 rad/μT;磁场H=20μT时,其相位灵敏度为1.96 rad/μT。
  3.研究了基于条纹计数法的F-P腔相位解调算法,利用光纤F-P腔磁场传感器对通电螺线管生成的磁场进行了探测实验,实验结果表明:该磁场传感器系统的相位灵敏度为1.57 rad/μT,系统测量误差的平均值为1.2μT,测量误差的方差为0.6μT,引起测量误差的原因可归结于磁换能器的耦合损耗和被探测磁场的不均匀性。
  4.研究了基于傅里叶变换法的 F-P腔相位解调算法,并采用三次样条插值对光谱频域内的频率采样点进行修正。采用频域高斯插值法对傅里叶变换得到的基频对应下标值进行校正,从而实现磁场测量精度的提高。磁场探测实验的结果表明:该磁场传感器系统的相位灵敏度为1.62 rad/μT,系统测量误差的平均值为0.43μT,测量误差的方差为0.3μT。
[硕士论文] 朱晓亮
仪器仪表工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:矢量网络分析仪通过测量器件在频率扫描下的功率和相位响应,从而精确表征器件特性。对于矢量网络分析仪,测量的精度很大程度上取决于误差校准过程的精度。由于混频器的非线性特性,用于线性器件的传统 S参数测量和矢量网络分析仪的校准方法都不适用。本文研究矢量网络分析仪功率校准及相位校准,通过该校准算法可以精确测量被测件的输入功率、输出功率、损耗和群延时。
  在本文的研究中详细分析矢量网络分析仪内部误差项,引出矢量网络分析仪功率校准及相位校准误差模型,以此误差模型实现功率校准及相位校准。论文主要内容分为以下几个部分:
  (1)本文简要介绍了矢量网络分析仪的结构、工作原理和系统误差,介绍了矢量网络分析仪功率及相位校准的重要性,以及混频器的特性和测量难点。
  (2)本文分析了矢量网络分析仪功率校准误差模型中每一个误差项的物理意义,并通过双端口校准计算部分误差项。功率校准过程分为源功率校准和接收机校准,通过校准可以实现被测件端口精确输入功率和输出功率测量。本文中详细推导源功率校准和接收机校准的理论公式,然后使用ads软件分别验证源功率校准和接收机校准的实现过程,最后以放大器的增益测量为例,验证校准的正确性。
  (3)本文详细介绍了矢量网络分析仪信号源输出信号相位连续变化的原理,以及矢量网络分析仪相参接收机和相位拼接原理。矢量网络分析仪在相参接收机和相位拼接的基础之上,就能够实现单接收机相位的测量。根据相位校准误差模型推导相位校准的理论公式,然后使用ads软件验证相位校准的实现过程。最后仿真功率校准及相位校准在混频器测量中的应用,并对仿真中出现的结果进行分析。
[硕士论文] 张国帅
电气工程 哈尔滨理工大学 2017(学位年度)
摘要:光纤静电电压表具有体积小、重量轻、精度高、频率响应宽、动态范围大、抗干扰能力强等特点,且可凭借其极大的输入阻抗(>1015Q),实现静电电压测量,在高电压测量及静电电压防护检测领域具有良好的应用前景。本文采用微型电子机械系统(Micro Electro-Mechanical System,MEMS)加工技术制备具有蛇形固端梁支撑硅膜结构,制成了高响应灵敏度的光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)高电压传感器。
  利用小挠度理论和材料力学理论分析了传感单元的挠度,建立F-P静电系电压传感器的传感数学模型。通过力学有限元分析方法,设计直梁结构和蛇形梁结构的F-P传感膜片,计算不同结构的固有模态和受迫振动响应灵敏度。利用MEMS技术制得高应变灵敏结构硅片并与光纤尾纤构成F-P干涉仪,制备成高压电压传感器。依据电气绝缘设计理论并通过COMSOL电场仿真,设计传感器的高压电极、接地电极及外绝缘结构,分析了高压和接地电极间均匀电场强度。最后,采用DFB激光器构建解调系统,进行高电压传感测量实验。
  实验结果表明,所设计的F-P高电压传感器交流电压测量量程为3-10kV,其中基本误差小于3.90%,准确度等级为5.0级,灵敏度优于7.32mV/kV。针对F-P高电压传感器量程不足的缺点,对其进行优化,优化后的F-P高电压传感器交流电压测量量程为4-24.1kV,测量基本误差小于1.00%,准确度等级为1.0级,灵敏度优于10.00mV/kV,且随着外加电压的增加,光纤电压传感器的灵敏度和准确度等级也随之提高。与优化前的F-P静电系电压传感器相比,优化后的F-P静电系电压传感器的量程提高了约2.4倍,基本误差提高了74.4%,准确度等级提升了3个等级,灵敏度提高了36.6%。与现有的F-P静电系电压传感器相比,优化后的F-P静电系电压传感器基本误差减小了20.2%,体积尺寸减小了5/6,重量减小了约5/6,达到了设计的预期效果。
[硕士论文] 刘志平
仪器科学与技术 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:当今信号特征正在不断地朝着高频高速、复杂多变的小信号领域发展,要对这类信号进行完整捕获并分析,就需要使用高速高精度的数据采集系统。高垂直分辨率由于能够帮助示波器采集到更真实、精确的波形,因此越来越多的技术公司开始着手研发高分辨率示波器,像力科、是德科技等国外公司已经推出了高速高分辨率示波器产品,而国内相关的技术研究都非常少。为此,本文基于某型号高分辨率示波器项目平台,对高速高分辨率数据采集系统进行了深入研究,并且设计了该项目四通道采集系统的硬件平台,其主要指标为:2.5GSPS实时采样率、125GSPS等效采样率、12比特垂直分辨率和每秒100万次触发。
  本文研究的具体主要内容如下:
  1、时钟设计:根据JESD204B协议设计了能满足ADC和FPGA工作需求的系统时钟。深入地分析了时钟抖动对本文高速高分辨率数据采集系统的影响,并给出了时钟抖动范围,研究了JESD204B系统时钟方案,并设计了时钟芯片的外围电路,验证了时钟的输出抖动满足要求。
  2、ADC设计:通过电路设计保证了信号的低噪声采样,并根据校正要求实现了ADC增益的细调,根据ADC内部工作原理论述了测试模式等寄存器配置,实现了ADC测试、链路传输、交直流耦合等控制,结合供电要求分析了ADC电源设计方案。
  3、高速串行数据流传输与接收设计:针对JESD204B内核对串行数据接收原理引出了链路数据建立和通道同步设计方法,设计了数据接收逻辑模块,实现了数据的正确接收。
  4、波形数据采集模式设计:通过对数据抽点、求最值、做平均的方式分别实现了正常采集、峰值检测、高分辨率模式和平均模式;针对高频重复信号的采集设计了基于高精度时间测量电路的随机等效采样;借助外接存储器实现了波形连续采集并多段存储和读取的顺序采样。
  经实际测试,本文设计的高速高分辨率数据采集系统的采样率、分辨率和触发速率等主要指标要求能够达到,并且部分指标高于设计要求。
[硕士论文] 陈翀
电子与通信工程 南昌航空大学 2017(学位年度)
摘要:在社会快速发展的今天,电能在经济建设、人民生活等各领域扮演着愈来愈重要的地位。电能的计量检测技术直接关系到多方的经济利益,其地位重要性不言而喻,因此电能计量检测系统需要定期进行检测。随着智能电网的发展,数字化变电站是当今电力系统趋势。其中电压合并单元、电流合并单元和数字电能表等系统呈分布式的结构,传统的传统的计量方式已无法胜任分布式电能的计量检测工作,因此开展分布式电能计量检测系统具有重大意义。
  本课题开发设计了一套基于GPS同步分布式电能计量检测系统的数字信号源,该数字信号源包括信号采集模块和信号发送模块两个模块,信号发送模块又细分为IEC61850-9-2协议数据帧的发送子模块和FT3数据帧的发送子模块两个部分。信号采集模块选用一个高精度的16位ADS8568芯片进行采样,通过FFT算法计算得到幅值、频率和相位等数据提供给信号发送模块,为保证电压、电流采样信号的同步采用GPS同步采样技术,利用GPS的秒脉冲对采样进行GPS同步。采用磁耦隔离技术将高频率的数字地和模拟地隔离开,有效地避免了数字信号与模拟信号间的干扰带来的误差,提高了采样精度。IEC61850-9-2协议数据帧的发送以Cortex-M4为核心处理器,将A/D芯片所采集的数据经过FFT计算后发送到信号发送模块,按照IEC61850-9-2协议打包,通过网络发送,经过光电转换装置传输到数字电能表,可用于数字电能表的检测。FT3数据帧是符合IEC60044-8协议的数据帧,以Cortex-M4和FPGA作为核心处理器,Cortex-M4微处理器将A/D芯片采集的信号按照IEC60044-8协议的FT3数据帧格式打包,发送到FPGA中做曼彻斯特编码后将数据帧以曼彻斯特码的形式通过光纤发射器发送,可用作模拟的电子式互感器的输出作为合并单元的输入,对分布式电能计量检测系统进行检测。
  本文首先对课题研究的背景意义和本次对设计的数字信号源的主要任务进行了说明。其次对数字信号源所采用的采样方法、信号处理方法、相关协议及算法进行了阐述。然后对本次设计的数字信号源的硬件部分的设计结合电路原理图,软件部分结合流程图的设计展开说明。接着针对测试结果对其进行分析并对出现的误差的产生原因和消除办法展开说明。最后对本次设计的数字信号源进行总结并指出几点本次设计中的不足之处和改进办法。
[硕士论文] 贾俊瑞
电子与通信工程 南昌航空大学 2017(学位年度)
摘要:随着国民经济的快速发展,对电能的需求量越来越大,在当代市场经济环境下,电能计量的准确与否会直接关系到发电、供电和用电三方的经济利益。为了保证电能计量的准确性,需要定期对电能计量装置进行校验。伴随智能化电网的快速发展,建造数字化变电站已经成为一个热点。例如在分布式数字化变电站中,电压合并单元、电流合并单元以及数字电能表三者组成电能计量系统,彼此的距离较远,传统校验装置已不能校验。为此需要研制一种由分布式三相同步标准信号源、电能误差校验仪、PC机以及路由器组成的分布式电能计量误差检测系统。本课题研制分布式电能计量误差检测系统的电能检测装置,可用于分布式电能计量误差检测系统,能够完成对分布式数字化变电站的电能计量系统误差的检测。
  本文详细阐述了分布式电能计量误差检测系统的电能检测装置的信号采样模块和远程脉冲捕获模块的设计内容,采用了基于GPS同步采样和无线WIFI通信技术。本设计由高精度GPS提供同步信号,对分布式电压和电流标准源的三相交流电压、电流信号进行同步采集,并将带时标信息的同步电压、电流实时采样值通过无线WIFI传给远程脉冲捕获模块,在该模块上计算出功率并通过DDS电路将功率转换成高频电能脉冲,然后与被校验的数字电能表输出的电能脉冲相比较,采用捕获脉冲计数法计算电能表的计量误差,进而得到分布式电能计量系统的综合误差。在硬件方面,微处理器选用基于Cortex-M4内核的STM32F407ZGT6芯片,该芯片可移植DSP库及支持浮点运算,能高效地对数字信号进行实时处理;选用16位ADS8568芯片,提高模数转换的精度;选用高精度GPS提供同步信号和稳定度很好的晶振产生时钟信号,保证采样的同步性;采用AD9850芯片将功率信号转换成高分辨率、线性度良好的高频电能脉冲信号;100M无线WIFI模块的使用确保了无线传输数据的实时性;分布式电压、电流信号采样板和远程脉冲捕获模块以及PC机通过无线WIFI模块和路由器构成局域网进行数据传输。
  在结构上,本文先对课题研究的背景、意义及国内外在这个领域的基本发展状况进行介绍;接着概述了系统的功能和性能指标,介绍了与本装置相关的理论和算法;紧接着对系统的硬件结构和软件流程通过模块化思想进行详细的阐述;然后阐述了装置的系统调试以及功能测试,测试结果表明本装置能够对分布式电能计量系统进行误差检测,误差精度优于0.05级;最后总结本课题的主要研究成果,以及在软件和硬件方面各自提出了改进和完善的措施。
[硕士论文] 张乐锋
仪器仪表工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:校准仪作为标准的信号发生器,广泛应用于各类示波器的设计、维护及调试等工程领域。脉冲快速沿产生技术是校准仪的主要技术之一,随着示波器校准需求的提高,对快速沿技术的要求也越来越高。国际上的快沿技术已经达到皮秒级,处于领先地位,国内对该技术的研究起步较晚,仍然处于追赶阶段。
  课题主要研究基于阶跃恢复二极管的脉冲边沿整形技术,主要利用该类型二极管具有大的存储时间和小的暂态时间的特性,对脉冲的边沿进行整形。针对脉冲整形电路对前端输入信号边沿与幅度的要求,研究了脉冲线性调理技术及非线性调理技术;针对课题对脉冲信号占空比特征的要求,研究了脉冲合成技术。经过调试,输出端脉冲的幅度、边沿时间、频率及占空比等指标均已达标。
  本文的主要技术如下:
  (1)高精度脉冲合成技术:课题要求脉冲快速沿的占空比为10%,且不随信号频率的该变而改变。为了合成高精度的脉冲,本文阐述了采用集成电路精确延时的延时方法和利用高速D触发器合成脉冲的方法。
  (2)宽频带大幅度脉冲调理技术:脉冲快速沿整形电路对预整形电路输出信号的幅度要求较高,其边沿时间也应该尽量小;而传统的线性放大电路无法满足该课题中高速信号的要求。结合实验室的技术积累,课题采用基于差分放大电路的非线性调理技术,通过调整精密可控的恒压源与恒流源电路可以实现输出脉冲的幅度及电平的精密控制。
  (3)基于阶跃恢复二极管的脉冲边沿整形技术:利用阶跃恢复二极管对脉冲边沿进行整形,是当前的主流技术之一;课题重点分析了阶跃恢复二极管的结构特性及动态特性,并结合阶跃恢复二极管的电气特性,分别搭建脉冲上升沿与下降沿整形电路。文章详细分析了脉冲整形电路的工作原理,并分析了电路中各器件的参数选择。
  (4)高速信号的完整性设计:电路中脉冲的边沿时间较短,对应于信号的带宽较高,因此文章论述了如何设计PCB才能确保信号完整性的问题。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部