谐振筒论文-郭敬滨,胡淑金,樊玉铭

谐振筒论文-郭敬滨,胡淑金,樊玉铭

导读:本文包含了谐振筒论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:谐振式传感器,液体密度,检测电路,锁相环

谐振筒论文文献综述

郭敬滨,胡淑金,樊玉铭[1](2015)在《基于锁相环的谐振筒式液体密度传感器检测系统》一文中研究指出为实现液体密度的在线测量,设计了一种基于谐振原理的液体密度传感器检测系统,并进行了检测实验.液体密度传感器由薄壁短管式谐振筒和检测系统构成,所设计的检测系统以锁相环为核心,可实现无相差的频率跟踪,并由单片机对频率进行测量、控制和输出显示.实验测试结果表明:在1~5 k Hz频率范围内,检测系统能够实时跟踪谐振频率的变化,频率跟踪不确定度为0.01 Hz;20℃下的传感器系数K0、K1、K2分别为153.867 0 kg/m3、-3.321 4×106kg/(m3·s)、1.766 7×1010kg/(m3·s2).在密度为700~1 200 kg/m3的测量范围内,传感器综合测量精度为0.076%.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2015年01期)

胡淑金[2](2014)在《谐振筒式液体密度传感器的研究》一文中研究指出液体密度检测涉及国民生活的方方面面。工业生产及科学研究等领域都要求液体密度传感器具有更加优良的性能。本课题源于“十五”国防预研究计划,旨在研究谐振筒的振动规律,研制出符合工业生产要求的谐振筒式液体密度传感器。谐振筒式液体密度传感器以薄壁短筒式谐振子为核心,基于正反馈原理组成高品质闭环谐振系统。根据谐振筒的振动周期与敏感区域内的液体密度的严格对应关系进行密度的测量。本文在深入分析谐振筒式液体密度传感器工作原理的基础上,对传感器测量系统的设计进行了研究。具体内容如下:1.对常见的液体密度测量方法进行了对比介绍,通过对国内外研究发展现状的调研,确定了课题的研究方法及任务;2.对谐振筒式液体密度传感器的测量原理进行了理论分析与推导,建立了传感器核心部件——谐振筒的数学模型,采用有限元分析软件对谐振筒的振动特性及影响因素进行了仿真分析,并根据分析结果确定了谐振筒的几何结构参数、约束条件及振动模态;3.根据理论分析及仿真结果,对已有传感器的机械结构进行了优化。主要对谐振筒的材料、结构形式及加工工艺进行了选择;采用压电激励检测方案对传感器激励检测方式进行了改进。4.设计了以锁相环为核心的传感器闭环接口电路,以满足系统自激振荡的幅值及相位条件,电路经简单调整,可满足不同频率范围的测量要求。5.进行传感器系统实验,包括振动实验、稳定性实验及标定实验。对温度、压力、粘度等影响测量结果的因素进行了分析。给出了20℃时传感器测量结果的误差评定。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01)

裘祖荣,罗金星[3](2014)在《低品质因数谐振筒的谐振频率测量系统》一文中研究指出谐振筒式密度计的测量原理为谐振筒的谐振频率会随筒内液体密度的变化而变化,从而通过测量其谐振频率来达到测量其密度的目的。但由于低品质因数谐振筒在谐振频率附近的幅度与其他频率的幅度区分度太小,导致谐振难以实现。因此如何使低品质因数谐振筒达到谐振状态并测得其谐振频率,是谐振筒式燃油密度传感器激励系统的关键问题。激励系统以DSP为主控芯片,运用椭圆拟合的方法解决了低品质因数谐振筒式密度计激励系统的关键技术问题-增益测量和相位测量,运用原位计算节省了DSP大量的内存空间,同时运算量又较小。仿真结果表明,增益测量精度优于0.05%,相位测量精度优于0.05%,高于实际需要。系统在测量并记录了增益、相位差之后,利用相关算法实现了自动增益调节和自动相位调节,并实现了谐振筒的谐振,测得了其谐振频率。(本文来源于《控制工程》期刊2014年01期)

罗金星[4](2012)在《新型谐振筒式燃油密度计的激励系统》一文中研究指出飞机燃油密度的测量是飞机众多参数测量中的重要组成部分,为了提高飞机的续航等能力,实现在线高精度的燃油密度测量,本实验室经过数年研究,研制出了高性能的飞机燃油密度传感器,目前已经通过中国航空工业第609所的验收。为了尝试实现传感器的产品化,本文采用具有强大运算能力DSP+FPGA的架构取代原有C8051F021单片机,用以实现更为灵活的控制与调节。本文主要完成了以下工作:(1)简要阐述了谐振筒式燃油密度传感器的工作原理,以及实现条件。分析了谐振电路的谐振特性,找出了其中的幅值与相位关系以指导电路的调节。(2)设计了满足谐振条件的硬件电路系统,建立了基于DSP和FPGA的架构。采用软件的形式实现了增益的自动调节,相位的自动调节,以及滤波和阻抗测量等功能。(3)利用正反馈原理并配合局部负反馈实现谐振,并针对低品质因数系统,首次采用相位的变化量作为谐振频率的判断依据。实现了从各个模块的实验。本系统的优势在于:①能够实现自由灵活的自动增益控制,其输出幅度和增益大小都能随时通过修改软件的方式调节,适用于更多传感器。②能实现360°的相位调节,以满足谐振条件。③采用局部负反馈,电路稳定。④有更为强大的计算能力与控制调节能力,以实现更为精确的参数补偿。实验表明该系统实现了应有的核心功能:自动增益调节和自动相位调节功能,并能实现滤波等功能;具备了谐振式燃油密度传感器系统的基本条件。(本文来源于《天津大学》期刊2012-12-01)

邸梅仙[5](2012)在《谐振筒式液体密度传感器的设计研究》一文中研究指出液体密度检测在现代经济建设及国防建设中具有非常重要意义。密度检测已经深入到现代生产生活的方方面面,尤其是对于飞机燃油的检测。现代航空不断追求续航能力,以增加有效航程和载重,寻找高精度、安全高效和低成本的油量在线测量技术一直是保障飞机飞行安全的重要机载机电系统的科研任务之一。本课题源于“十五”国防预研究计划的“燃油系统智能化管理及高精度油量测量技术研究”。本课题研制的谐振筒式液体密度传感器用于飞机燃油密度的检测,同时兼顾其他一些液体密度的测量。该液体密度传感器具有测量精度高、稳定可靠性好、分辨率高、调试方便、可实现实时在线测量等非常优越的性能。论文在深入分析谐振筒式液体密度传感器工作原理的基础上主要围绕传感器测量系统的设计进行了研究。具体内容如下:1.介绍了现有液体密度的测量方法,通过了解国内外的研究发展现状,提出了谐振筒式液体密度传感器的研究课题并确定了课题的研究方法及任务;2.详细系统地阐述了谐振筒式液体密度传感器的测量原理,采用有限元分析软件ANSYS对传感器的核心部件谐振筒进行了仿真,分析了谐振筒的振动规律及影响因素,确定了谐振筒的一些关键参数;3.对整个传感器系统的机械结构及其零部件进行了具体的结构分析设计,对加工工艺和装配中需要注意的地方进行了详细说明,从传感器的适用范围、结构体积以及实用性等方面分析比较了新旧传感器的差异;4.对传感器的硬件电路进行了研究与设计,对各部分电路的设计及实现进行了简要介绍;5.论文对谐振筒进行了振型检测实验,并分析比较了实验结果与理论分析的差异,同时还对传感器系统进行了频率测量性实验和系统密度-频率相关性实验,通过实验数据对系统进行了初步标定,并对系统的测量精度进行了计算及影响因素分析。结果表明所设计的密度传感器机械系统能够初步满足使用要求。(本文来源于《天津大学》期刊2012-12-01)

孟德荣,刘华栋,艾德峰,苏莉芳[6](2011)在《大压力高精度谐振筒传感器设计》一文中研究指出介绍用于测量高低温环境下高压气体绝对压力的传感器的设计,传感器采用谐振筒式敏感元件和数字量输出方式。量程满足0.02~4.0 MPa,精度优于±0.05%FS,可在-55~150℃的较宽温度范围内可靠工作。该传感器可用于飞机发动机的电调系统,测量发动机不同位置的压力。文中主要论述了谐振筒的设计方法,确定了宽温大压力高精度谐振筒的结构参数。(本文来源于《海军航空工程学院学报》期刊2011年01期)

苏振强[7](2009)在《谐振筒式微质量测量系统的研究》一文中研究指出近几年来国内对高精度的微质量测量仪器需求逐渐增加,它广泛用于化学、生物、表面处理等诸多领域,既可用于科研院所和企业的研究工作,也可用于学校科学的工作,设计的领域进行各类研究的工作而其两类产品——电子天平和谐振式微质量传感器——都被被国外产品垄断,价格高昂。电子天平系列精度不够高,而且不能测量物体粘弹性;谐振式(QCM)精度高,但价格昂贵,而其关键技术都受到专利保护,国内研究较少。基于以上因素,课题组另辟蹊径,将国内已经研究得较深入的谐振简传感器引入,用于测量微质量领域。本论文主要做了一下内容:收集有关振筒传感器的资料,进行进一步的分析。设计了一块基于CPLD的双通道同步高速高位F/D转换器。利用CPLD优良的同步特性,它能同时采集两路信号,而且计数位数为32位,能达到很高精度。同时,为了系统升级,又设计了一款与FPGA嵌入式软核NIOS2接口的双通道F/D转换器,具有更优越的性能。设计了一套硬件系统,它由CPLD和单片机构成,程序用C语言编写。对从传感器输入的频率和温度信号进行实时采集和处理,输出相应的频率值。用不同的纸片做了一系列的微质量测量试验,较全面了解振筒测量微质量方面的特性。经试验验证,测量系统能够达到微克到十几微克级别的分辨率。系统较稳定,实时性好,为以后进一步研究谐振筒的微质量测量及其产品化打下了坚实的基础。(本文来源于《厦门大学》期刊2009-06-01)

李善文[8](2009)在《谐振筒微质量传感器的分析系统的研究》一文中研究指出谐振筒微质量传感器是一种新的传感器,可以推广用于化学、生物、表面处理等诸多领域,有广阔的应用空间。为了深入研究谐振筒式微质量传感器的测量技术和扩展其使用范围,需要构建分析系统进行实验研究。本论文设计了一个由谐振筒微质量传感器、嵌入式Linux的S3C2410核心板和数据采集卡构成的分析系统。完成了S3C2410核心板的制作,实现了Linux操作系统的移植和频率计数器,在PC上开发了采集的交互界面完成信号的高速采集,通过实验验证了分析实验的可行性和分析系统的可靠性。首先,对谐振筒微质量传感器的工作原理进行分析,根据微质量物体与振动筒的谐振频率之间的联系,设计了基于ARM9的频率计,测出传感器的谐振频率。使用数据采集卡对谐振筒微质量传感器的拾振信号进行高速数据采集,对数据进行分析及处理,研究信号变化与负载质量的关系。其次,研究了Linux内核,完成了vivi和Linux嵌入系统内核的修改及移植。实现了设备驱动程序,完成硬件平台和软件系统的对接。然后,针对数据采集卡的特点和主要功能,使用VC++进行软件编程,建立数据采集界面和菜单,完成数据的显示、存储等功能。最后完成实验,通过数据去分析负载与信号变化的关系。该系统的建立和完成,可给其他谐振筒微质量传感器的研究者提供一个二次开发平台,以便在此基础上完善及扩展硬件和软件方面的工作,从而提高了研究人员的效率和减少了需求设备的总成本。(本文来源于《厦门大学》期刊2009-04-01)

隋修武,谢望,张国雄,樊玉铭[9](2008)在《有限元分析在谐振筒式密度传感器结构设计中的应用》一文中研究指出在谐振筒式密度传感器的结构设计中,近似解析法和有限元矩阵法只能分析固有频率,并且分析精度不高。本文提出了采用ANSYS10.0软件分析的方法,并通过大量的分析计算,总结出谐振子固有频率受结构参数、材料特性和约束条件影响的规律,分析了静压力对谐振子固有频率的影响,以及谐振子的频域响应特性、时域响应特性、谱响应特性等动力学性能。设计了谐振筒式密度传感器,在20℃时的恒温环境下标定了传感器系数,实验表明传感器的测量偏差为0.1%。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2008年02期)

樊玉铭,张莹,李杏华,隋修武,陈卫东[10](2007)在《谐振筒式液体密度传感器的设计》一文中研究指出短筒谐振式密度传感器是以短筒谐振管为核心,基于正反馈原理,由激振元件、拾振元件、谐振子和放大电路组成的高品质闭环谐振系统.采用有限元法分析方法,研究计算了圆筒谐振子的静力学特性和模态响应等动力学特性;设计了短筒谐振管传感器和闭环振荡电路及单片机信号处理系统;分析了温度、压力、黏度等因素对测量结果的影响,对传感器进行了标定,并采用温度补偿方法提高了传感器的测量精度.实验表明20℃时传感器测量结果的不确定度为0.96kg/m3.圆筒谐振燃油密度传感器测量精度达到0.4kg/m3.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2007年02期)

谐振筒论文开题报告

(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:

液体密度检测涉及国民生活的方方面面。工业生产及科学研究等领域都要求液体密度传感器具有更加优良的性能。本课题源于“十五”国防预研究计划,旨在研究谐振筒的振动规律,研制出符合工业生产要求的谐振筒式液体密度传感器。谐振筒式液体密度传感器以薄壁短筒式谐振子为核心,基于正反馈原理组成高品质闭环谐振系统。根据谐振筒的振动周期与敏感区域内的液体密度的严格对应关系进行密度的测量。本文在深入分析谐振筒式液体密度传感器工作原理的基础上,对传感器测量系统的设计进行了研究。具体内容如下:1.对常见的液体密度测量方法进行了对比介绍,通过对国内外研究发展现状的调研,确定了课题的研究方法及任务;2.对谐振筒式液体密度传感器的测量原理进行了理论分析与推导,建立了传感器核心部件——谐振筒的数学模型,采用有限元分析软件对谐振筒的振动特性及影响因素进行了仿真分析,并根据分析结果确定了谐振筒的几何结构参数、约束条件及振动模态;3.根据理论分析及仿真结果,对已有传感器的机械结构进行了优化。主要对谐振筒的材料、结构形式及加工工艺进行了选择;采用压电激励检测方案对传感器激励检测方式进行了改进。4.设计了以锁相环为核心的传感器闭环接口电路,以满足系统自激振荡的幅值及相位条件,电路经简单调整,可满足不同频率范围的测量要求。5.进行传感器系统实验,包括振动实验、稳定性实验及标定实验。对温度、压力、粘度等影响测量结果的因素进行了分析。给出了20℃时传感器测量结果的误差评定。

(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。

谐振筒论文参考文献

[1].郭敬滨,胡淑金,樊玉铭.基于锁相环的谐振筒式液体密度传感器检测系统[J].纳米技术与精密工程.2015

[2].胡淑金.谐振筒式液体密度传感器的研究[D].天津大学.2014

[3].裘祖荣,罗金星.低品质因数谐振筒的谐振频率测量系统[J].控制工程.2014

[4].罗金星.新型谐振筒式燃油密度计的激励系统[D].天津大学.2012

[5].邸梅仙.谐振筒式液体密度传感器的设计研究[D].天津大学.2012

[6].孟德荣,刘华栋,艾德峰,苏莉芳.大压力高精度谐振筒传感器设计[J].海军航空工程学院学报.2011

[7].苏振强.谐振筒式微质量测量系统的研究[D].厦门大学.2009

[8].李善文.谐振筒微质量传感器的分析系统的研究[D].厦门大学.2009

[9].隋修武,谢望,张国雄,樊玉铭.有限元分析在谐振筒式密度传感器结构设计中的应用[J].仪器仪表学报.2008

[10].樊玉铭,张莹,李杏华,隋修武,陈卫东.谐振筒式液体密度传感器的设计[J].纳米技术与精密工程.2007

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