基于单片机的相位差在线测量

基于单片机的相位差在线测量

一、基于单片机的相位差在线测量(论文文献综述)

马洋锦[1](2021)在《矿用馈电开关综合保护与远程监控系统研究》文中研究指明馈电开关是煤矿井下供配电系统中的重要电气设备,主要用于控制主回路和各分支回路的电路通断,同时具备监测系统运行状态和切除系统电气故障等功能,对保护煤矿井下供配电系统安全运行具有关键作用。本文基于嵌入式技术、物联网技术以及人工神经网络技术,设计了一种集电气保护、远程监控和故障预测等功能于一体的矿用馈电开关综合保护与远程监控系统。本文首先介绍了国内外馈电开关保护与监控系统的发展状况,以及国内外馈电开关综合保护、远程监控和故障预警三个领域的研究现状,总结了当前研究成果存在的问题。然后,在对馈电开关保护原理和当前井下常用通信技术分析的基础上,本文设计了馈电开关综合保护方案和远程通信方案。本文设计的系统分为综合保护和远程监控两部分。对于综合保护部分,本文利用嵌入式技术和物联网技术,设计了模块化、信息化的馈电开关综合保护装置,实现电网数据采样、故障诊断和远程信息交互等功能。对于远程监控部分,基于LoRa无线通信技术,设计了适用于煤矿井下通信环境的多跳通信网络对数据进行传输,该网络结构能够根据现场通信需求对网络节点进行增减从而改变其传输性能。此外,作者设计了一种基于LSTM神经网络的煤矿井下供配电系统故障预测模型,通过对时间序列传感器数据进行分析,对井下供配电系统故障进行预警。最后,本文对综合保护装置、数据传输网络、上位机监控界面和故障预测模型进行了测试,并分析了测试结果。本文设计的矿用馈电开关综合保护与远程监控系统,具有保护全面及时、监控便捷高效、故障预警准确可靠等特点。为煤矿井下供配电系统的安全运行和高效管理提供了有效的解决方案,为煤矿生产安全提供了有力支撑。图[60]表[9]参[80]

张颖[2](2021)在《便携式海水光学溶解氧检测仪的设计与开发》文中认为溶解氧是海洋常规水质监测的重要参数之一,在评估海洋碳循环过程中也发挥着关键的作用。准确、高质量的溶解氧观测有助于加深对不断变化的海洋的了解,这些需求驱动了海水溶解氧检测仪器的发展。本文调研总结了目前国内外海水溶解氧浓度检测方法和检测仪器的研究现状,设计开发了一种适合海水现场测量的便携式光学溶解氧检测仪。本文首先介绍了基于荧光猝灭原理的溶解氧浓度检测方法。基于荧光寿命检测原理和锁相放大的微弱荧光信号检测方法,确定了便携式海水光学溶解氧检测仪的系统设计方案,明确设计指标。然后采用模块化设计方法,进行便携式海水光学溶解氧检测仪的设计开发。检测仪由水下检测单元和手持终端两部分组成。其中,水下检测单元通过检测相位差获取荧光寿命,最终检测得到海水溶解氧浓度。设计开发了独立的光路检测结构和根据荧光检测特性进行光电器件选型。重点针对强背景光干扰下的微弱荧光信号检测,研究了一种适合光学溶解氧检测仪的双通道锁相放大检测方法,设计开发了检测电路。机械设计主要考虑仪器部署环境,选取了耐腐蚀的外壳材料,并在海水现场进行了密封性测试。为实现便携式海水溶解氧浓度现场测量,基于STM32单片机设计和开发了一款手持终端设备,实现了检测仪的数据采集、实时存储和数据自校正功能。重点针对光学溶解氧检测仪器传统实验室标定方法具有操作繁琐、条件严格和过程耗时的缺点,本文研究建立了一种基于智能学习算法的海水光学溶解氧检测仪标定方法,提出了相适应的随机采样的标定实验方法并设计开发了相适应的标定装置。标定实验简易,实现了以较短的标定周期完成溶解氧检测仪的高准确度标定。最后,采用实验室和海水现场实验方法,对设计开发的便携式海水光学溶解氧检测仪进行性能检测。检测结果显示,检测仪达到了设计目标,具备了在海水现场长期、稳定和准确测量溶解氧浓度的功能。

梁迎旭[3](2021)在《某飞行器角速度传感器与放大器测试系统的软件研制》文中认为随着飞行器性能的不断提高,对飞行器的跟踪能力也提出了更高的要求。角速度传感器作为飞行器跟踪系统中关键部件之一,它的性能参数将直接影响到飞行器的跟踪控制精度。因此,角速度传感器测试系统的研制具有重要的现实意义。本文以航天科工集团某公司的某飞行器的角速度传感器与放大器测试系统的软件研制项目为背景,采用虚拟仪器技术、多线程技术和模块化设计原则完成了对测试系统的软件研制,提高了对角速度传感器与放大器的测试效率。本文通过对测试系统的需求分析,提出了角速度传感器与放大器测试系统的总体设计方案。针对一块PXI-6143板卡无法满足对测试系统的输入输出信号的数量要求,本文采用设计信号调理单元电路的方案解决上述问题,降低了项目的研制成本。通过对测试系统的功能性需求和非功能性需求的分析,阐述了测试系统的软件设计方案。在测试系统的软件实现方面,本文利用Winform开发框架和Measurement Studio虚拟仪器集成套件库,在Visual Studio 2017开发环境中采用C#编程语言进行测试系统的软件开发。在软件开发过程中,本文采用模块化设计原则,将测试系统软件划分为系统登陆模块、参数设置模块、自动测试模块、手动测试模块、串口通信模块、波形显示模块、相位差计算模块、测试记录查询模块和数据库设计模块,分别对这些模块进行软件设计与实现。在测试系统软件的功能实现上,本文运用多线程编程技术和数据库技术实现对测试过程中数据的实时显示、异常参数值检测、数据存储和历史测试记录的查询。最后,在测试环境中分别对测试系统软件进行功能验证和测量精度验证,结果表明某飞行器的角速度传感器与放大器测试系统软件在功能实现和测试精度上均满足项目任务书的要求,达到了测试系统软件的预期设计目标。

刘佳林[4](2021)在《高压套管介质损耗在线监测装置研制》文中研究指明高压电力变压器是电力系统中重要的电压变换设备,而套管是变压器结构中的重要元件,其绝缘故障是变压器的主要故障之一,套管一旦发生故障,可能导致变压器停运,甚至严重烧毁。因此,检测套管的绝缘性能对预防变压器事故的发生至关重要。衡量容性套管绝缘性能的重要指标之一就是介质损耗因数。目前多采用传统的离线测量方法测量介质损耗,此类方法利用人工停电检修,检修成本大,耗时长,难以及时发现套管的缺陷,易带来安全隐患。所以为了实时监测套管的绝缘状态,确保套管安全稳定地运行,研究套管介质损耗的在线监测具有重要的意义。本文通过分析相对介损测量法的原理,以测量高压套管的相对介损为目标,提出了一种以单相交流电压为参考电压的分布式监测方法,并基于谐波分析算法对该监测方法进行了理论分析。以该监测方法为基础,设计了监测装置的硬件,编写了下位机程序和计算机监测软件。监测装置利用无源零磁通穿心互感器提取套管的末屏电流信号,利用母线电压互感器获取参考电压信号,以单片机为控制核心,采用谐波分析法与准同步算法相配合处理采集的数据,处理好的数据通过光纤传输至上位机,由上位机软件实现数据的运算,显示和保存等功能。以上述的设计为基础,制作了两台采集单元,在实验室搭建试验平台,开展了验证性试验。研究结果表明:当采集单元引入参考电压作为电流信号的相位基准时,单台采集单元测量的电流信号的相位基本不变,两台采集单元测得的电流信号间的相位差也是不变的,在两台采集单元不能同步测量电流信号的情况下,几乎不影响相对介损的测量结果,产生的误差可以忽略,说明本文提出的监测方法是正确的。监测装置测得的相对介损的误差在±0.1%以内,满足监测标准的要求。与普通互感器相比,无源零磁通互感器受激磁电流的影响较小,可以稳定地获取毫安级的电流信号。

吕黎明[5](2021)在《基于介电特征的苹果内部品质检测原型机研制》文中认为苹果作为我国的最重要的果业产品之一,在人们生活中占有越来越重要的地位。随着人们对苹果品质要求的不断提高以及增大出口的需要,苹果品质的无损检测需求也日益增强。苹果属于电解质的一种,苹果品质的变化可以通过介电特征得到明显反映。本文以苹果内部品质介电参数为研究对象,结合目前已经成熟的理论,基于前期对介电特征和苹果内部品质等方面的相关性研究,设计基于介电特征的苹果内部品质无损检测原型机,实现对苹果介电参数的快速、准确、便携检测,为苹果品质分级提供数据。本文的主要工作总结如下:(1)根据前期利用LCR测量仪对苹果介电参数在多个频率点下的测量结果,初步总结出苹果介电参数的范围和随频率增加的变化规律,为本研究提供数据参考。分析介电检测的基本原理和系统功能需求,选择串联式测量电路,提出原型机系统的总体设计方案。针对电路中可能存在的噪声和误差进行分析,提出解决措施。(2)硬件电路是实现苹果介电测量的基础,按照功能划分,下位机硬件电路包括信号发生器模块、程控放大电路模块、鉴相模块、电压有效值检测模块、模数转换模块和人机交互模块,各模块协同工作,设计串口有线传输和蓝牙无线传输两种方式将采集到的数据发送给上位机PC端软件。合理设计下位机端PCB布局布线,能够有效减小干扰。(3)以硬件电路为基础实现系统软件设计,利用C语言对下位机端单片机程序进行编写,包括系统主程序、DDS信号发生程序、A/D转换程序和蓝牙数据传输程序流程等,利用Python语言对上位机PC端软件进行开发,下位机将测量的苹果介电参数发送至上位机进行显示,在上位机PC端利用Excel文本和My SQL数据库两种方式对数据存储。(4)利用高精度信号发生器、示波器和LCR测量仪等设备,对原型机电路各模块精度进行了测试,并使用原型机和LCR对苹果主要介电参数测量进行了对比试验与误差分析,结果表明该原型机实现了在低、中、高频段对苹果介电参数测量,整体测量准确率在95%以上。

陶然[6](2021)在《基于数字电路控制的单细胞电旋转微流控芯片设计》文中提出一般物质都有一定程度的介电特性。在电场作用下物质本身会有一定程度的极化(polarizable)现象,并在极化后物质内部电荷会顺着外加电场的方向有序排列。如果外加的电场不均匀,极化的微粒会受到介电泳动力(dielectrophoretic force)而发生移动。利用电场来操纵微粒的介电泳动的技术,可通过改变电学信号参数进行介电泳力的控制,再结合光学、声学、电磁学等技术可以在微芯片上实现对微粒的操控和分析。介电泳微流控芯片因其诸多的优点,如制作成本低、操作方便、通量高等,已被广泛应用在各个生物操控领域。其中利用介电泳技术实现单细胞电旋转在许多单细胞研究领域中发挥重要作用,如单细胞电学参数测量、单细胞成像等。但目前大部分介电泳电旋转芯片都是基于多个二维平面电极结构,在实际实验中此类平面芯片往往存在一定的局限性,如有效工作距离小、介电泳力较弱、电场衰减较快、电场强度分布不均匀等缺点。为了解决二维平面里的电极的各种局限,需要重新构建一个多电极结构,通过数字电路的控制方法实现电场的旋转运动,解决了多电极同步信号施加困难的问题。同时对比三维结构的电极介电泳的芯片,仿真对比分析了二维平面电极和三维竖直电极的区别,验证了三维竖直电极结构的可行性。本文通过仿真优化方法对电极结构进行了分析,对比分析两种电极结构的差异。在多电极电旋转结构上进行优化设计,实现单细胞捕获、空间定位以及三维旋转的功能,扩充了多电极结构的功能性。

彭槐振[7](2021)在《基于北斗差分定位的导线舞动在线监测研究》文中认为导线舞动是指输电线路导线发生了偏心覆冰,并在风激励下产生的一种低频、大振幅自激振动。它会造成线路跳闸、金具及绝缘子损坏、导线断股断线、杆塔损伤、基础受损,甚至倒塔等严重事故,是危害输电线路安全稳定运行的一种严重灾害。架空输电导线是国家电网电力系统的重要组成部分,而随着我国特高压的建设,线路分布广泛且运行情况复杂,运维工作量越来越大,针对输电线路舞动的在线监测十分必要。现有的方法主要是采用加速度传感器和视频监测,但加速度传感器测量的结果是一个相对量且随着时间推移会产生数据发散,而视频监测容易受天气和供电的影响,都不能达到对导线舞动的有效监测。本文采用北斗载波相位差分定位技术对导线舞动进行在线监测,可直观得到舞动的观测值,利用改善的卡尔曼滤波算法对数据进行处理,使监测精度更高;在线监测装置采用采集单元与网关的分体式设计,并采用周期性的工作模式和休眠机制,确保监测装置的有效供电和稳定工作。通过实验和现场应用表明,该装置具备国家电网导线舞动在线监测的标准。本论文研究的主要内容是:(1)研究了导线舞动在线监测方法,详细介绍了导线舞动的形成机理及监测方法,并将北斗差分定位技术应用于监测导线舞动,提高监测的有效性。对伪距定位和载波相位差分技术的原理进行了分析,并介绍了常用的周跳探测方法和整周模糊度的固定方法。(2)北斗差分定位精度容易受噪声和选星的影响,采用卡尔曼滤波算法,对导线舞动进行建模,对导线舞动的轨迹坐标进行动态滤波。通过卫星几何精度因子(GDOP)和信噪比对卡尔曼方程的状态误差方程和观测误差方程进行调节,使得到的舞动特征量更准确,更可靠。(3)研制了基于北斗差分定位的导线舞动在线监测装置,考虑到导线上供电不方便,对电路系统功耗要求高,硬件采用了分体式设计,工作模式为周期性工作。监测装置分为导线端采集单元和铁塔端网关单元。导线端负责采集舞动轨迹并通过传输至网关,网关负责按《输电线路状态监测装置信息安全接入》进行加密,并按照国家电《Q/GDW 242-2010输电线路状态监测装置通用技术规范》制定的规约打包传输至内网平台。

李星[8](2021)在《基于MATLAB GUI的肥液组分信息检测模型的设计》文中进行了进一步梳理近些年来,随着计算机技术、自动化技术和传感器技术的飞速发展,在线检测技术也成为了肥液组分信息检测的发展方向,并对实现在线精准获取施肥情况提出了更高的要求,与此同时对化肥资源和水资源的利用率也开始注重向更高效的能源节约及其可持续发展的方向发展,实现精准施肥的现代化农业。本文为了实现可在施肥过程中获取肥液的组分信息的目的,即获取肥料溶液中所含肥料种类及其对应浓度大小,本研究利用不同的肥液在其特定的特征激励信号的输出响应不同的特点下,与计算机技术结合,提出了基于MATLAB的数据建模的肥液组分信息检测方法,实现单种或多种混合肥液组分信息的检测。本论文首先对本研究所采用的基础理论进行介绍,进而设计肥液组分信息检测的试验方案,并获取数据;接着将获取的试验数据在MATLAB平台下对其进行预处理,包括相位角的预处理和幅值的预处理;然后采用MATLAB中的Smoothing Spline模型和Polynomial模型对数据进行数据拟合,确定肥液组分信息检测的识别策略;最后使用MATLAB GUI功能,设计了 一个肥液组分信息检测模型界面。为验证方法的可靠性和实用性,以氮肥、磷肥、钾肥以及其各种组合的混合肥液为实验材料,并获取数据。实验结果表明,提出的采用激励信号检测肥液组分信息的方法能够在最大误差不超过7.2 6%内检测出混合肥液中的组分信息,相比传统的检测方法,激励信号检测肥液组分信息的检测方法有较好时效性和稳定性。

徐思[9](2021)在《基于北斗的电力杆塔倾斜度监测装置的研制》文中研究指明我国电力资源主要分布在西北、华北地区,而耗电量较大的省份集中分布在华东、华中地区。为满足工业互联网、5G等新技术的用电量需求,电力杆塔的架设越来越密集,随着电网规模的迅速扩大,对于输电线路跨区域的安全运行要求也越来越高。然而近年来频繁出现因电力杆塔倾斜、倒塌造成的电力事故,对电力系统的稳定运行造成了一定威胁。本文针对电力杆塔倾斜度的在线监测问题,研制了一种基于北斗的电力杆塔倾斜度监测装置,进行了大量测试实验,并验证了该装置监测的有效性和可靠性。本文研究的主要内容如下:(1)研究了惯性导航系统姿态测量作为辅助测姿的方法。利用惯性导航姿态测量快速灵敏的特点,提高北斗导航测姿的响应速度。北斗卫星信号在实际应用场景中易受地理、天气等因素干扰,出现导航信号质量差、接收机收星数量少等现象,影响测姿精度。为保证电力杆塔倾斜度监测装置整体的稳定性和鲁棒性,利用惯性模块的输出辅助北斗导航系统进行测姿。(2)设计并实现了基于北斗的电力杆塔倾斜度监测装置。该装置采用北斗/惯性导航组合测姿方式对电力杆塔的姿态角进行监测;采用STM32F446VET6单片机作为主控芯片,其主要负责协调装置中各模块的工作时序并控制高功耗模块的工作时间以达到低功耗目的,同时对北斗定位模块和INS模块原始数据进行解析,并将数据传入树莓派Compute Module 3+进行组合导航算法的运算;装置向远程监控中心上传数据失败时采用W25Q128实现数据缓存功能,待通信链路恢复正常时上传该历史数据。(3)完成了电力杆塔倾斜度监测装置中单片机低功耗嵌入式软件以及组合导航的算法程序设计,并进行了相关测试实验、分析了实验结果。本装置的硬件设计方案基于低功耗的目的,嵌入式软件在硬件电路的基础上协调各模块的工作时序,控制装置中功耗较大模块的工作时间,以达到进一步控制功耗的目的。本课题研制的基于北斗的电力杆塔倾斜度监测装置,不仅能够有效监测地震、山体滑坡等突发情况下电力杆塔倾斜度的骤变情况,远程监控中心还可以根据该装置回传的倾斜度数据对电力杆塔倾斜度的长期变化趋势作出判断,具有较好的实际工程应用前景。

王佳婧[10](2021)在《数字相位比对技术及其在原子钟改造中的应用》文中指出相位差测量技术广泛应用于信息高速公路、航天火箭发射、导航GPS卫星定位、无人驾驶、飞机起飞等交通行业实际工程技术中。随着人工智能的发展,各行各业对时间同步技术要求逐渐提升,国内外的研究者开始致力于对高精度频率源相位差测量及频率改正技术的研究。不断通过减少模拟频率转换电路、采样双路对称模式、公共振荡器放大相位等方法降低噪声,但其均受自身器件及方法限制导致精度及分辨率无法进一步提升。近年来,数字化技术凭借可移植性强、可集成性及成本低等优点成为目前国内外研究者的主要研究方向。因此,针对现有频率改正器分辨率低、精度受限且很难改正随时间动态变化的两信号,本文设计一种高精度动态相位差测量及频率改正技术。主要工作如下:1)在降低测量误差、提升测量分辨率及效率方面。本文通过分析ADC在进行模数转换时庞大的数据计算会使测量系统复杂化,并且对任意比对信号频率规律进行研究发现两比对信号相位差以最小公倍数周期为最小单位呈现周期性变化。因此,设计采用边沿效应方法对比对信号线性区有效数据进行采样及提取,降低正弦函数进行电压相位转化时的大量无效工作量。2)在解决现有仪器短期稳定度测量不足方面。结合全数字化设备实现对随时间不断变化的两不同频信号之间的相位差测量。通过采用Quartus II软件利用Verilog HDL硬件开发语言对有效数据进行采集、提取、存储和预处理设计及软件仿真,实现对ADC短期内产生的大量数据快速处理。3)在频率改正及稳定度测量应用方面。通过相位与频率的转换关系,结合单片机和低通滤波器输出给压控振荡器一个可调的数控电压,通过闭环条件下粗调与微调相结合方式进行精密频率调整。设计完成之后将仿真电路移植到硬件设备中,通过自校实验及互比实验对系统进行频率稳定度测量及结果分析,并对零点时刻被测信号与基准参考信号之间的相位差最大误差进行计算,得到最终的相位差测量系统分辨率。实验结果表明本方案可以实现对频率互成倍数且存在微小频差的两比对信号之间的相位差测量及频率改正。并在自校实验中其比相秒级频率稳定度可达到10-12量级、100秒时可达到10-14量级、分辨率为1.5ps量级。且具有低噪声、高分辨率、高稳定性及高可调节性等特点。

二、基于单片机的相位差在线测量(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于单片机的相位差在线测量(论文提纲范文)

(1)矿用馈电开关综合保护与远程监控系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 馈电开关综合保护系统研究现状
        1.2.2 馈电开关远程监控系统研究现状
        1.2.3 井下电网故障预警方法研究现状
    1.3 研究内容
2 矿用馈电开关综合保护与远程监控系统设计
    2.1 馈电开关主要保护原理
        2.1.1 短路保护
        2.1.2 漏电保护
        2.1.3 过压与欠压保护
        2.1.4 过载保护
        2.1.5 断相保护
    2.2 井下通信技术概述
    2.3 馈电开关综合保护方案
    2.4 馈电开关远程监控系统方案
    2.5 本章小结
3 矿用馈电开关综合保护与远程监控硬件设计
    3.1 综合保护部分硬件设计
        3.1.1 主控模块电路设计
        3.1.2 短路保护模块电路设计
        3.1.3 漏电保护模块电路设计
        3.1.4 自复电模块电路设计
    3.2 远程监控部分硬件设计
        3.2.1 LoRa低功耗无线传输技术
        3.2.2 远程通信节点电路设计
        3.2.3 手持无线监控终端电路设计
    3.3 本章小结
4 矿用馈电开关综合保护与远程监控软件设计
    4.1 综合保护系统软件设计
        4.1.1 主控模块程序设计
        4.1.2 短路保护模块程序设计
        4.1.3 漏电保护模块程序设计
        4.1.4 自复电模块程序设计
    4.2 远程监控系统软件设计
        4.2.1 通信网络最优部署策略
        4.2.2 手持无线监控终端程序设计
        4.2.3 上位机设计
    4.3 本章小结
5 基于时间序列LSTM模型的故障预测
    5.1 基于循环神经网络的时间序列处理模型
        5.1.1 循环神经网络
        5.1.2 长短期记忆网络LSTM
        5.1.3 多层感知机
    5.2 时序多感数据下基于LSTM的井下电状态预测
        5.2.1 基于LSTM的井下电网状态预测模型
        5.2.2 数据预处理
    5.3 本章小结
6 系统测试及结果分析
    6.1 系统功能测试
        6.1.1 综合保护功能测试
        6.1.2 LoRa节点入网功能测试
        6.1.3 上位机平台功能测试
    6.2 系统性能测试
        6.2.1 LoRa多跳通信测试
        6.2.2 井下电网故障预测模型实验分析
    6.3 本章小结
7 总结和展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(2)便携式海水光学溶解氧检测仪的设计与开发(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 海水溶解氧测量方法
        1.2.2 海水光学溶解氧检测仪器
    1.3 本文主要研究内容和结构
第2章 检测仪的原理与系统设计
    2.1 检测仪检测原理
        2.1.1 荧光猝灭原理
        2.1.2 锁相放大检测方法
    2.2 检测仪系统设计
    2.3 检测仪设计指标
    2.4 本章小结
第3章 检测仪模块化设计开发
    3.1 水下检测单元光路设计
        3.1.1 光学器件选型
        3.1.2 荧光物质选择
        3.1.3 光路结构设计
    3.2 水下检测单元电路设计
        3.2.1 双通道锁相放大电路
        3.2.2 温度检测电路
    3.3 水下检测单元机械设计
    3.4 手持终端硬件设计
        3.4.1 手持终端设计概述
        3.4.2 MCU主控模块
        3.4.3 RS485 通信模块
        3.4.4 LCD显示模块
    3.5 手持终端软件设计
        3.5.1 数据采集软件设计
        3.5.2 数据处理与校正软件设计
    3.6 手持终端显示界面设计
    3.7 本章小结
第4章 检测仪标定方法研究
    4.1 检测仪标定方法
        4.1.1 高阶多项式标定方法
        4.1.2 多点标定曲面拟合方法
    4.2 检测仪标定系统的建立
        4.2.1 标定实验材料和装置
        4.2.2 标定实验流程
    4.3 基于智能学习算法的检测仪标定模型构建
    4.4 检测仪多元参数标定研究
    4.5 本章小结
第5章 检测仪性能测试
    5.1 实验室测试
        5.1.1 标准碘量法滴定实验
        5.1.2 检测仪准确度测试
        5.1.3 检测仪分辨率测试
        5.1.4 检测仪测量范围测试
        5.1.5 检测仪响应时间测试
        5.1.6 检测仪精密度测试
    5.2 海水现场测试
        5.2.1 检测仪海水现场测试
        5.2.2 检测仪长期稳定性测试
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果
    一、发表学术论文
    二、其他科研成果

(3)某飞行器角速度传感器与放大器测试系统的软件研制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 课题的研究背景与意义
    §1.2 虚拟仪器的发展
    §1.3 角速度传感器测试系统的研究现状
    §1.4 课题研究内容及章节安排
        §1.4.1 课题研究的主要内容
        §1.4.2 本文的章节安排
第二章 测试系统的介绍和需求分析
    §2.1 测试系统的介绍
    §2.2 测试系统的需求分析
        §2.2.1 功能性需求分析
        §2.2.2 非功能性需求分析
        §2.2.3 测试系统的输入输出信号分析
    §2.3 本章小结
第三章 测试系统的总体方案设计
    §3.1 测试系统的硬件方案设计
        §3.1.1 测试系统的PXI采集单元的方案设计
        §3.1.2 测试系统的信号调理单元的方案设计
    §3.2 测试系统的软件方案设计
        §3.2.1 测试系统的软件功能设计方案
        §3.2.2 测试系统软件的界面布局设计
        §3.2.3 测试系统软件的串口通信的设计
        §3.2.4 测试系统软件的多线程设计
    §3.3 本章小结
第四章 测试系统的软件开发环境
    §4.1 软件开发平台的选择
    §4.2 C#语言的概述
    §4.3 Windows Form简介
    §4.4 Measurement studio概述
    §4.5 SQL Server概述
    §4.6 本章小结
第五章 测试系统软件的设计与实现
    §5.1 系统软件的软件结构设计
    §5.2 系统软件登陆界面设计与实现
    §5.3 参数设置模块设计与实现
    §5.4 产品测试模块设计与实现
        §5.4.1 产品测试流程的设计
        §5.4.2 产品自动测试过程的模块设计
        §5.4.3 产品手动测试过程的模块设计
        §5.4.4 串口通信模块设计
        §5.4.5 波形显示模块设计
        §5.4.6 相位差计算模块设计
        §5.4.7 数据保存和报表打印模块设计
    §5.5 测试记录查询模块设计与实现
    §5.6 测试系统软件的数据库设计
    §5.7 本章小结
第六章 测试系统软件的测试与验证
    §6.1 系统软件的测试环境
    §6.2 系统软件的参数设置模块的测试
    §6.3 系统软件的产品测试模块的测试
        §6.3.1 串口通信模块测试
        §6.3.2 波形显示模块测试
        §6.3.3 产品自动测试过程模块测试
        §6.3.4 产品手动测试过程模块测试
    §6.4 系统软件的测试记录查询模块的测试
    §6.5 系统软件的测试结果的精度验证
    §6.6 本章小结
第七章 总结和展望
    §7.1 全文总结
    §7.2 后续工作展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间的主要研究成果

(4)高压套管介质损耗在线监测装置研制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 在线监测技术的应用状况
        1.2.2 容性套管绝缘在线监测的研究现状
        1.2.3 介损在线监测的主要误差来源
    1.3 本文研究内容
第2章 高压套管在线监测方法
    2.1 监测装置基本要求
    2.2 高压套管概况
        2.2.1 套管的参数
        2.2.2 套管的布局
    2.3 基于参考电压的分布式监测方法
        2.3.1 监测方法的原理
        2.3.2 监测装置的总体结构
        2.3.3 末屏电流的外引
    2.4 监测装置的介质损耗计算方法
        2.4.1 信号表述方法
        2.4.2 基于参考电压的介质损耗计算方法
        2.4.3 准同步测量方法
    2.5 本章小结
第3章 在线监测装置硬件设计
    3.1 硬件系统的整体结构设计
    3.2 电流取样方案
        3.2.1 电流传感器的误差分析
        3.2.2 无源零磁通电流传感器
        3.2.3 末屏电流传感器选型
    3.3 模拟电路设计
        3.3.1 电流信号调理电路
        3.3.2 电压信号调理电路
    3.4 数字电路设计
        3.4.1 单片机选型
        3.4.2 模数转换电路
        3.4.3 数据存储电路
        3.4.4 数据传输电路
    3.5 光纤通讯方案
    3.6 本章小结
第4章 在线监测装置软件设计
    4.1 下位机程序设计
        4.1.1 主程序
        4.1.2 数据采集与存储子程序
        4.1.3 数据处理子程序
        4.1.4 数据传输子程序
    4.2 上位机程序设计
        4.2.1 主程序
        4.2.2 串口通信程序
        4.2.3 不良数据剔除与预警程序
        4.2.4 数据存储程序
        4.2.5 上位机运行界面
    4.3 本章小结
第5章 监测方法试验研究
    5.1 采集单元制作
    5.2 实验方案
        5.2.1 试验平台搭建
        5.2.2 通讯调试
        5.2.3 试验方法
    5.3 试验结果及分析
        5.3.1 普通互感器试验
        5.3.2 零磁通互感器试验
        5.3.3 相对介损测量试验
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果
致谢

(5)基于介电特征的苹果内部品质检测原型机研制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 农产品无损检测技术国内外研究现状
        1.2.2 微弱信号放大技术国内外研究现状
        1.2.3 无线传输国内外研究现状
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 论文的组织结构
第二章 需求分析与总体设计
    2.1 介电特性检测原理
        2.1.1 宏观介电特性
        2.1.2 介质损耗等效测量模型
    2.2 需求分析
        2.2.1 系统测量需求分析
        2.2.2 系统功能需求分析
    2.3 系统总体设计
    2.4 噪声和测量误差分析
        2.4.1 噪声和误差来源
        2.4.2 解决措施
    2.5 本章小结
第三章 系统硬件设计与实现
    3.1 微处理器模块
    3.2 信号发生器模块
    3.3 程控放大电路模块
    3.4 鉴相模块
    3.5 电压有效值检测模块
    3.6 模数转换模块
    3.7 人机交互模块
        3.7.1 矩阵按键
        3.7.2 数据显示
        3.7.3 数据传输
    3.8 PCB设计
        3.8.1 PCB设计流程
        3.8.2 PCB布线设计
    3.9 本章小结
第四章 系统软件设计与实现
    4.1 系统软件总体设计
    4.2 下位机软件设计
        4.2.1 软件开发环境
        4.2.2 主程序设计
        4.2.3 DDS信号程序设计
        4.2.4 A/D转换程序设计
        4.2.5 蓝牙数据传输
    4.3 上位机软件设计
        4.3.1 软件开发环境
        4.3.2 串口数据读取
        4.3.3 数据显示与存储
    4.4 本章小结
第五章 系统测试与分析
    5.1 各模块功能测试与分析
        5.1.1 信号发生器模块
        5.1.2 程控放大电路模块
        5.1.3 电压有效值检测模块
    5.2 标准电阻电容测试
    5.3 苹果实物测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢
个人简历

(6)基于数字电路控制的单细胞电旋转微流控芯片设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 微流控简介
    1.2 微流控芯片中的单细胞操控机制
    1.3 细胞旋转操控进展
    1.4 研究目的与意义
    1.5 论文的主要内容
第2章 介电泳理论与电旋转原理分析
    2.1 介电泳基本原理
    2.2 介电泳力和扭矩的影响参数
    2.3 介电泳电旋转用途
    2.4 介电泳电旋转方法局限
    2.5 本章小结
第3章 数字化多电极芯片结构与功能构建
    3.1 数字化多电极芯片结构与功能构建
    3.2 电学参数优化分析
    3.3 本章小结
第4章 数字化电旋转芯片优化分析
    4.1 引言
    4.2 介电泳扭矩的影响因素分析
    4.3 单细胞空间位置定位
    4.4 单细胞抬升
    4.5 单细胞三维旋转
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文主要工作
    5.2 主要创新点
    5.3 未来展望
参考文献
附录1

(7)基于北斗差分定位的导线舞动在线监测研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 导线舞动国内外研究现状
        1.2.1 导线舞动的形成因素
        1.2.2 导线舞动的形成机理
        1.2.3 国内外对导线舞动在线监测的研究
    1.3 论文的主要研究内容及章节安排
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 论文的主要研究内容
        1.3.3 论文章节安排
第二章 北斗卫星导航系统
    2.1 北斗卫星导航系统的发展
        2.1.1 北斗卫星导航系统发展历程
        2.1.2 北斗卫星导航系统组成
    2.2 北斗导航卫星信号结构
    2.3 北斗导航卫星误差源分析
        2.3.1 传播路径误差
        2.3.2 卫星误差
        2.3.3 接收机误差
    2.4 本章小结
第三章 北斗高精度定位
    3.1 伪距测量
    3.2 载波相位差分定位
        3.2.1 载波相位观测值与载波观测方程
        3.2.2 载波线性组合
        3.2.3 周跳探测
        3.2.4 整周模糊度的固定
    3.3 本章小结
第四章 卡尔曼滤波器数据处理
    4.1 离散卡尔曼滤波器
        4.1.1 系统建模
        4.1.2 卡尔曼滤波算法公式
    4.2 卡尔曼滤波建模
    4.3 实验验证
    4.4 本章小结
第五章 嵌入式导线舞动监测系统设计
    5.1 系统总体设计
    5.2 系统硬件设计
        5.2.1 北斗板卡
        5.2.2 LoRa模块
        5.2.3 STM32F446 处理器
        5.2.4 电源模块
        5.2.5 加密模块
        5.2.6 4G模块
        5.2.7 电磁防护模块
    5.3 系统软件设计
        5.3.1 经纬度与高斯坐标的转换
        5.3.2 加密与规约
        5.3.3 软件流程图
    5.4 硬件测试
        5.4.1 光伏温度变化充电测试
        5.4.2 主板高低温测试
        5.4.3 功耗测试
        5.4.4 抗电磁干扰测试
    5.5 软件测试
        5.5.1 正常传输模式
        5.5.2 内网服务器故障自动重传
        5.5.3 公网服务器故障自动重传
        5.5.4 系统异常看门狗自动重启
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文的工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(8)基于MATLAB GUI的肥液组分信息检测模型的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及目的意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 肥液组分信息检测的国外研究现状
        1.2.2 肥液组分信息检测的国内研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 本研究的技术路线
    1.5 本章小结
第二章 肥液组分信息检测的原理分析
    2.1 肥液组分信息之种类识别的检测原理
        2.1.1 相位信号差的基本概念
        2.1.2 相位差信号的采样原理及其分析
    2.2 肥液组分信息之浓度检测原理
    2.3 测量电路的设计
        2.3.1 测量电路的选择
        2.3.2 交流电桥改进
    2.4 电桥电路的设计
    2.5 本章小结
第三章 激励信号作用下肥液的频率响应特征分析
    3.1 试验材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 传感器稳定性分析
        3.1.3 试验方法
    3.2 试验数据处理
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 肥液种类识别的频率响应特征分析
        3.3.2 肥液浓度的频率响应特征分析
    3.4 本章小结
第四章 基于相位差及幅值的肥液组分信息检测模型的实现
    4.1 应用软件的选择
    4.2 系统的构成
        4.2.1 系统的总体框架
        4.2.2 系统的分块架构
    4.3 窗口界面的构成和后端程序设计
    4.4 肥液组分信息检测模型的初始化及实现
    4.5 试验结论与分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要研究工作总结
    5.2 创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
附录: 本人在攻读硕士学位期间的科研情况及工作情况

(9)基于北斗的电力杆塔倾斜度监测装置的研制(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 卫星导航姿态测量
        1.2.2 惯性导航姿态测量
        1.2.3 组合导航姿态测量
    1.3 论文主要工作
    1.4 各章内容安排
第二章 姿态测量相关技术研究
    2.1 常用坐标系及坐标转换
        2.1.1 常用坐标系
        2.1.2 坐标系之间的转换
    2.2 姿态角的定义
    2.3 差分定位原理
        2.3.1 载波相位观测方程
        2.3.2 载波相位单差法
        2.3.3 载波相位双差法
    2.4 本章小结
第三章 北斗/INS组合测姿算法研究
    3.1 卡尔曼滤波在组合导航中的应用
    3.2 松组合姿态测量算法
        3.2.1 松组合状态方程
        3.2.2 松组合量测方程
    3.3 紧组合姿态测量算法
        3.3.1 紧组合状态方程
        3.3.2 紧组合量测方程
    3.4 本章小结
第四章 电力杆塔倾斜度监测装置的设计
    4.1 电力杆塔倾斜度监测装置总体设计
    4.2 电力杆塔倾斜度监测装置硬件设计
        4.2.1 主控制器模块电路设计
        4.2.2 电源模块电路设计
        4.2.3 北斗定位模块电路设计
        4.2.4 IMU模块电路设计
        4.2.5 算法解算模块电路设计
        4.2.6 4G数据传输模块电路设计
        4.2.7 数据存储模块电路设计
    4.3 电力杆塔倾斜度监测装置软件设计
        4.3.1 主控制器模块程序设计
        4.3.2 算法解算模块程序设计
        4.3.3 4G数据传输模块程序设计
    4.4 本章小结
第五章 装置测试与安装
    5.1 实验室测试阶段
        5.1.1 测试环境搭建
        5.1.2 装置稳定性测试
        5.1.3 装置静态性能测试
        5.1.4 装置动态性能测试
    5.2 现场应用阶段
    5.3 结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(10)数字相位比对技术及其在原子钟改造中的应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究的目的及意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 论文主要研究内容及章节安排
第二章 相位差测量原理及其在频率改正中的应用
    2.1 传统模拟相位差测量方法
        2.1.1 模拟相位比较法
        2.1.2 单路分频控制鉴相
        2.1.3 时间间隔测量法
        2.1.4 双混频时差法
    2.2 新型数字式直接线性相位比对技术研究
        2.2.1 模拟相位差检测技术和数字式比相技术比较
        2.2.2 新型数字式相位差测量及控制技术的设想与提出
    2.3 数字式直接相位比对技术应用
        2.3.1 线性化相位比较技术及其在锁相环中的应用
        2.3.2 数字式直接相位比对技术在原子钟中的应用
    2.4 本章小结
第三章 数字化相位比对及动态频率改正技术方法研究
    3.1 非线性误差优化
        3.1.1 线性区ADC量化误差处理
        3.1.2 线性区有效数据采样
        3.1.3 相位差及频率改正转换关系算法研究
    3.2 复杂频率关系下比相方法研究
    3.3 动态相位差测量技术在频率改正中的应用
        3.3.1 动态频率改正技术
        3.3.2 压控振荡器的频率补偿
    3.4 本章小结
第四章 数字化相位比对及动频率改正系统设计与仿真
    4.1 新型动态相位差测量及控制基本原理
    4.2 设计环境及仿真环境介绍
    4.3 ADC数据采集系统测试
        4.3.1 ADC性能指标及工作原理
        4.3.2 Signal tap II联合Matlab对 ADC性能仿真实验
        4.3.3 测试仿真结果及分析
        4.3.4 FPGA与 ADC数据采集控制接口设计
    4.4 相位差测量子系统硬件设计
        4.4.1 FPGA测试系统设计
        4.4.2 电源设计
        4.4.3 USB转串口电路
    4.5 相位差测量子系统软件设计与仿真
        4.5.1 数据采集部分软件设计及仿真
        4.5.2 线性区有效区间及数据传输程序设计
        4.5.3 数据存储部分软件设计及modelsim仿真
    4.6 频率改正系统设计
    4.7 本章小结
第五章 数字化相位比对及频率改正系统实验结果分析
    5.1 系统测试实验环境及目的介绍
    5.2 系统测量分辨率分析
    5.3 频率稳定度测试
        5.3.1 频率稳定度测试原理
        5.3.2 频率稳定度自校实验结果分析
        5.3.3 频率稳定度互比实验结果分析
    5.4 实验结果分析
    5.5 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

四、基于单片机的相位差在线测量(论文参考文献)

  • [1]矿用馈电开关综合保护与远程监控系统研究[D]. 马洋锦. 安徽理工大学, 2021(02)
  • [2]便携式海水光学溶解氧检测仪的设计与开发[D]. 张颖. 齐鲁工业大学, 2021(10)
  • [3]某飞行器角速度传感器与放大器测试系统的软件研制[D]. 梁迎旭. 桂林电子科技大学, 2021(02)
  • [4]高压套管介质损耗在线监测装置研制[D]. 刘佳林. 哈尔滨理工大学, 2021(02)
  • [5]基于介电特征的苹果内部品质检测原型机研制[D]. 吕黎明. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [6]基于数字电路控制的单细胞电旋转微流控芯片设计[D]. 陶然. 合肥工业大学, 2021(02)
  • [7]基于北斗差分定位的导线舞动在线监测研究[D]. 彭槐振. 合肥工业大学, 2021
  • [8]基于MATLAB GUI的肥液组分信息检测模型的设计[D]. 李星. 昆明理工大学, 2021(02)
  • [9]基于北斗的电力杆塔倾斜度监测装置的研制[D]. 徐思. 合肥工业大学, 2021(02)
  • [10]数字相位比对技术及其在原子钟改造中的应用[D]. 王佳婧. 长安大学, 2021

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基于单片机的相位差在线测量
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