题名 高精度分体式超声波温度测量仪研究
被引量：6
1
作者
张兴红 陈鑫 蒋洪庆 何涛
机构
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
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1389-1394,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51275551) 重庆市自然科学基金项目(cstc2012jj A70004 +1 种基金 cstc2012jj A40062) 重庆理工大学研究生创新基金项目(YCX2014222)
文摘
传统的温度测量仪在较宽的测量范围内无法保证稳定的高精度测量,针对此种不足,设计了一种高精度分体式多声道超声波温度测量仪。该温度测量仪利用超声波测温技术,以被测物体作为传播媒介,在传播距离确定的条件下,通过测得超声波在介质中的传播时间间接测得介质的温度。分体式多声道的结构设计使温度测量准确有效,同时降低了传感器材质在耐高温、耐腐蚀方面的限制要求。基于FPGA的快速处理电路以及细分插补算法,使传播时间的测量分辨率优于纳秒级,确保实现分辨率优于0.001℃的高精度温度测量。
关键词
精密测量 超声波测温 分体式 细 分插 补
Keywords
precision measurement ultrasonic temperature measurement split type subdivision interpolation
分类号
TP216
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 基于SOPC的便携式高精度频率仪设计
被引量：7
2
作者
张天恒 叶伟 王阳阳 张兴红 陈鸿雁
机构
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
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2015年第5期34-37,共4页
基金
国家自然科学基金项目(51275551) 重庆市自然科学基金项目(cst2012jja40062)
文摘
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
Keywords
direct data frequency synthesis nios Ⅱsoft core processor variable frequency sampling subdivision interpolation algorithm
分类号
TP216
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 基于超声波技术的温度传感器设计
被引量：4
3
作者
张天恒 凌旭 张兴红
机构
重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心 湖南天雁机械有限责任公司
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2014年第8期10-13,共4页
基金
重庆市自然科学基金项目(cstc2012jjA70004)
文摘
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
Keywords
ultrasonic temperature sensor FPGA NIOS soft core processor subdivision interpolation algorithm
分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 基于SOPC的高精度超声波温度计设计
被引量：3
4
作者
张天恒 张兴红 陈锡侯 郑方燕
机构
重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2014年第2期101-104,共4页
基金
重庆市自然科学基金资助项目(CSTC2012JJA70004)
文摘
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
Keywords
ultrasonic wave thermometer SOPC Nios Ⅱ subdivision interpolation algorithm
分类号
TP216
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 高精度机械振动频率测量仪研究(英文)
被引量：1
5
作者
张兴红 何涛 陈鑫 邱磊
机构
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
出处
《机床与液压》
北大核心
2015年第6期43-48,共6页
基金
supported by the Natural Science Foundation of Chongqing (Grant No.cstc2012jjA70004) the National Natural science Foundation of China (Grant No.51275551)
文摘
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
Keywords
Vibration measurement sensor, Capacitor voltage converter, Subdivision algorithms, Precision meas-urement
分类号
TG502.14
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
题名 高精度机械振动频率测量仪设计
6
作者
张兴红 何涛 邱磊 陈鑫
机构
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
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2016年第1期126-131,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51275551) 重庆市自然科学基金项目(cstc2012jjA70004)资助
文摘
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
Keywords
algorithms analog to digital canverters calculations capacitance computer software data acqcisition design failure analysis field programmable gate arrays measurements schematic diagrams sensors signal detection vibrations（mechanical） capacitor voltage converter precision measurement subdivision algorithms vibration measurement sensor
分类号
TP274.5
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
