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关键词： 噪声源定位   虚拟仪器技术   近场声全息   噪声源识别  

摘要： 声污染作为三大环境污染被广泛关注。对噪声源进行噪声控制是降噪的主要方法,噪声源定位作为噪声源识别的内容之一,对降噪具有显著的研究价值。本文对噪声源识别研究的主要算法,如声压与声强法、波束成形法以及近场声全息法进行系统的介绍,说明各个方法的原理以及应用场合,并对不同方法进行比较,便于根据实际应用选择合适方法。针对本文项目背景以及研究对象,选取近场声全息方法作为声源定位方法并进行深入研究。首先介绍平面近场声全息的实现过程,给出平面近场声全息程序设计流程图,根据流程图设计仿真程序并进行实验。根据实验结果得出本课题实验条件下,重建距离以及重建频率的合适范围,对声源定位系统搭建起到指导性作用。对平面近场声全息中滤波函数进行改进,利用近场声全息算法进行声场重建,并对声源定位结果进行分析,定位结果中声源位置比较准确但是声源幅值与理论声压值相差较大,针对这一缺点在已有基础上对滤波函数进行适当修正,提高了重建后声源定位结果的幅值的精确度。根据研究结果与实际应用背景,选取合适硬件平台以及软件平台进行系统搭建。将虚拟仪器技术与声场可视化技术应用到声源定位系统中,有效的降低了声源定位系统构建成本,提高搭建效率。本课题结合声场可视化技术,将目标平面的声压图与视频图像进行融合,实验结果直观显示目标平面的声压分布情况,方面确定目标平面主要声源以及各个声源对噪声的贡献度,改进了声源定位系统的实用性。本文重点在于实现了近场声全息算法并进行了适当改进,给出了近场声全息在构建声源定位系统时合适的重建距离以及重建频率;利用虚拟仪器技术将平面近场声全息应用到噪声源定位系统中,提高系统构建效率,节约系统构建成本;将声场可视化技术应用到声源定位系统之中,方便声源定位结果的分析。为促进近场声全息技术在实际工程中应用做出一定的贡献。

关键词： 电力电缆   局部放电   高频电流传感器   虚拟仪器  

摘要： 电力电缆是输电线路网络中非常重要的一部分,保证电力电缆的安全稳定运行是极为关键的。局部放电是电力电缆中最常见的故障之一,因此对电力电缆的局部放电检测时极为有有必要的。本文设计一套集开合式高频电流信号传感器、信号处理与保护装置和基于虚拟仪器的检测系统于一体的电力电缆局部放电检测系统。电力电缆局部放电检测系统的研发为电力检修提供有力帮助。

关键词： 虚拟仪器技术   研究现状   分析  

摘要： 目前虚拟仪器技术也是当今的研究热点之一,本文通过介绍虚拟仪器的概念和特点,分析其组成部分,总结虚拟仪器技术的研究现状和发展趋势.

关键词： 电子测量技术   纳米测试   测试测量   电参数测量   虚拟仪器技术  

摘要： 《电子测量技术》一直立足于以创新、实用为特点,加强业界学术交流活动,推广新技术、新产品应用,以促进电子测量技术的发展和进步。作为国内第一本专注于电子测量领域的杂志,为了《电子测量技术》更好地发展,希望大家能够积极踊跃投稿。本刊征集:测试测量的基础理论、电参数测量、信号检测技术、传感器技术、仪器仪表技术、嵌入式技术、通讯技术、DSP、EMC/EMI测试、纳米测试、虚拟仪器技术、基于总线的测试、集成电路测试、在线测试与故障诊断、计算机在测控系统中的应用、软件工程、网络技术、可编程器件在测控系统

关键词： 虚拟仪器技术   橡塑机械   运行监测   数据库系统  

摘要： 自从进入工业化阶段,人类社会的发展速度得到了巨大的提升,而最能体现这一现象的便是高度发达的交通运输业。近几十年,汽车等交通工业作为我国的国民经济支柱产业,市场前景广阔,为我国橡胶工业提供了极好的发展时机,而轮胎作为汽车的主要部件,它的产量也随之不断提高,继而带动着我国橡塑机械行业的高速发展。伴随着科技的进步,子午线轮胎生产设备也在不断的改进升级,传统的工业操作系统已经不能满足现代轮胎生产的发展需求,因此向自动化智能化发展是现今橡塑轮胎产业的最优选择,这样不仅能够加快橡塑机械工业转型的进程,更能通过大数据分析对生产工艺及管理进行研究和改进,对提高生产效率与改善管理模式都有着巨大的贡献。橡塑机运行状态监测及数据库系统在硬件模块结构上基于罗克韦尔ControlLogix硬件集成架构,通过研究分析橡塑机械电气设备的工艺特点、生产实际需求与现场通信设备后,确定采用了以工业以太网为主的现场总线通信方式和"星形+环形"的网络拓扑结构;在软件系统方面基于虚拟仪器LabVIEW软件开发平台开发上位机软件与PLC通信与指令交互,从而实现生产流程步骤动作的自动化与智能化;建立Oracle实时数据库系统实现现场数据上传至数据库服务器存储、分析与管理。橡塑机运行状态监测及数据库系统是一套可配置的人机交互操作平台,能够进行实时采集设备运行状态数据并上传至数据库服务器中进行集中分析处理,具备事先检测,远程调试,实时显示设备异常情况,监控日志信息可供查询和分析,故障报警等功能。经过在厂测试和客户现场的调试,橡塑机运行状态监测及数据库系统运行稳定,能够实时监控现场生产设备状态并上传至数据库服务器,有效提高了生产效率,对现代工业现场的工业化和信息化结合的"两化融合"思想的实现具有开拓性意义。

关键词： 超高频射频识别   性能测试   标签识读   虚拟仪器  

摘要： 射频识别（RFID）技术是非接触式的自动识别和数据采集技术，可通过电磁波识别目标并读写相关数据，并把获得的有用信息写入后台设备。目前关于RFID技术及应用已投入了大量的研究，在标准化方面已形成了比较系统的体系，但在RFID测试领域的研究明显不足，更多的是针对单一测试项目的研究，而对RFID整个系统应用进行测试的研究却并不多。　　本文以RFID测试为研究对象，设计了在经济型TEM CELL中，基于虚拟仪器技术的一套超高频RFID静态测试方案，包括编码方式、占空比、链接时序等协议一致性测试和标签敏感性等性能测试。其能满足ISO/IEC和EPC global等相关标准一致性以及标签性能的测试需求。参考了ISO/IEC18047和Tag Performance Parameters and Test Methods的测试方法，保证了测试的项目的全面性、测试的准确性。　　在静态测试的基础上，设计了超高频RFID动态测试方案，依据动态测试方案设计构建了辅助动态测试环境。该辅助动态测试环境通过驱动电路驱动步进电机带动传送带运动改变标签的移动速度、方向及其与读写器的距离，在不同距离与不同速度下测试标签读取情况，观察传送速度、标签与读写器的距离对标签识读效果的影响，提出了在特定应用环境下实现物品可变速运动而不影响其读取率的方法。该研究能为RFID系统在物流及仓储方面的有效应用提供借鉴，也推动RFID系统能够实现更广泛的应用，从而满足浙江省物品编码中心浙江省射频及物流信息系统质量检验中心认证级的RFID测试。

关键词： 虚拟仪器技术   码型信号发生器   数据域测试技术   Lab VIEW   FPGA  

摘要： 随着社会的进步和科技的发展,数字化电子产品不断更新换代,与数字化电子产品息息相关的数据域测试技术得到越来越多的重视。外国企业较早涉足数据域测试仪器的研制,占据了数据域测试仪器市场大部分份额,且仪器售价昂贵。我国该类仪器十分缺乏,这造成了我国高校数据域测试设备稀少的局面,严重影响了数字信息领域人才的培养。由此可见,急需研发一套价格低廉,面向高校理工实验室的数据域测试仪器。VIIS-EM(virtual instrument integration system-electronic measuring)是吉林大学自主研制的虚拟电子测量仪器集成系统。在数据域测试方面,该系统拥有逻辑分析仪模块来作为数字信号接收端,但面临着数字信号发射端缺失的不足。为了解决上述两点问题,经过大量查阅文献资料,本文提出了一种码型信号发生器的设计方案,该码型发生器基于虚拟仪器技术,以VIIS-EM平台的功能模块形式来实现。首先,进行了以单片机和FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)为核心的虚拟码型发生器硬件模块设计,以静态随机存取存储器和电源转换芯片等器件作为执行单元,实现了码型信号的存储、发射、频率控制和电平类型调节等功能。然后,开发了基于Lab VIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Wo-rkbench,实验室虚拟仪器工程平台)和Visual C++的PC端交互界面和动态链接库,实现了编辑码型序列,设定码型信号频率及电平类型和通过USB端口与仪器硬件通信等功能。最后,结合VIIS-EM原有的逻辑分析仪和示波器模块,通过自行设计的数字测试电路,对该仪器的可行性、稳定性和可靠性进行了测试。实验结果表明该仪器可以达到预期设计目标,能够满足高校电类专业实验教学的需求。

关键词： 虚拟仪器技术   LabVIEW编程   钙钛矿太阳能电池   空穴传输材料   二氧化钛纳米棒   氧化钒   诱导结晶  

摘要： 钙钛矿太阳能电池使用卤素类钙钛矿材料CH3NH3PbX3(X=I,Br,Cl)作为光吸收层,吸引了越来越多的研究人员关注。这类材料具有高吸光系数,高载流子迁移率,长载流子传输距离,成本低廉以及可全溶液过程制备的多种优点。自2009年首次被Miyasaka等人提出,经过短短的7年时间目前世界上最高的认证效率已经达到了22%。替换钙钛矿太阳能电池器件价格高昂的空穴传输层材料,寻求新的界面层制备技术以获得更加良好的界面接触,控制钙钛矿薄膜形貌以及结晶性是目前钙钛矿太阳能电池中的研究热点,同时为了能更加方便的对新提出的器件材料和结构进行迅速判定,全方位多角度,快速稳定自动化的光电转换性能参数测试系统也必不可少。基于以上研究现状,本论文主要开展了以下工作:(1)采用虚拟仪器技术设计了一套完整的适用于小型钙钛矿光伏器件的光伏特性测试系统。本文基于虚拟仪器技术使用IEEE-488接口为数据传输总线,将工控机,太阳光模拟器,可通信数字源表结合在一起组成了一套具有通信机制稳定,传输距离长(线缆长度可至20m),带宽大等优点的硬件系统。随后,使用2014版LabVIEW语言编写了三套与硬件配合且具有不同测试目的的测试系统。其中J-V曲线正向扫描程序用来快速测试器件的光电转换性能,按照固定时间间隔步进偏压,对器件性能进行快速初步判断。J-V曲线循环扫描程序用来对器件的详细光伏性能进行完整彻底的评价。通过步进正负变换的外加偏压来从各种负载条件下测试器件做功的稳定性,并通过比较正向扫描和反向扫描曲线来衡量器件是否出现钙钛矿光伏器件中常见的迟滞现象。时间/电流记录程序用以对器件进行恒定偏压测试记录下器件在其最大输出功率Pmax条件下持续做工情况,并根据所得结果即时测试光电转换效率用以与J-V曲线测试程序所得结果进行比较,可以进一步证明转换效率数值的可靠性。(2)本文提出了一套适用于实验室的基础型单基板钙钛矿器件组装流程,包括合成与提纯碘化钾胺,设计透明电极表面刻蚀方案,设计器件结构,器件封装等工序。按照钙钛矿器件常用的经典结构ITO/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3/PC71BM/Al最终组装出了基础型单基板钙钛矿光伏器件,经J-V曲线测试器件效率达到了6%。(3)光伏器件基底担负着承载钙钛矿吸光层,结合透明电极,提供三维厚度,隔绝载流子复合,保持器件稳定性的多种功能。以单基板器件组装流程为基础对介观器件进行研究,提出了复合碳对电极,完成了介观钙钛矿电池器件的组装。之后引入连续沉积法优化CH3NH3PbI3吸光层,有效提升了电池器件的短路电流。同时,本研究比对了在连续沉积法中作为前驱体溶剂的四种有机溶剂对电池器件效率的影响,得到了DMF为最佳前驱体溶剂的可靠结论。之后将具有三维空间结构的TiO2纳米棒引入器件结构中作为介观器件骨架层补充层,并在不同反应条件下合成出了不同长度的TiO2纳米棒基底。通过优化后得到最高器件效率达到了9.54%。之后对不同长度基底器件的形貌进行了分析并探讨了纳米棒长度对器件效率的影响,为以后的纳米棒基底应用研究指明了方向。(4)本研究在平面异质结结构的钙钛矿光伏器件中引入了一种全新的金属氧化物材料—氧化钒作为器件基底。通过熔体淬火的方法合成出了适用于旋涂法成膜工艺的VOx溶胶并确定了X对应数值约为2.428。我们通过透射光谱和功函数测试表征了不同退火温度得到的VOx氧化层,使用稳态荧光光谱测试证明VOx在作为空穴传输材料方面具有PEDOT:PSS无法比拟的优越特性。我们对不同的VOx氧化层性质进行了表征并得出了适用于器件组装的最优旋涂转速。为了解决前人发现的CH3NH3PbI3材料难以在VOx氧化层上形成高覆盖率的问题,我们提出了一种全新的复合溶剂方法来提高CH3NH3PbI3旋涂液中溶质的过饱和度,缩短结晶过程时间,并使用溶剂诱导结晶的办法进一步提高了结晶速率。为了进一步提高CH3NH3PbI3吸光层的质量,我们从溶剂诱导结晶过程中出现的CH3NH3PbI3中间相入手,在这一工艺之后创新的引入了DMF氛围内退火的方法,经过DMF氛围退火的基片经过测试证明其中CH3NH3PbI3吸光层有着比直接退火的基片更少的针孔,更平整的表面形貌以及更加均一的晶粒尺度。最终,基于以上创新,论证和优化后,我们组装出了光转换效率高达14%的平面异质结钙钛矿型光伏器件。同时我们使用第二章设计的测试程序对器件的迟滞效应进行分析,发现器件性能稳定,同时也使用时间/电流测试程序进一步证实了效率参数的精确性。

关键词： LabVIEW   供热测控系统   热计量  

摘要： 当今社会,能源态势不容乐观,节能环保成为了世界各国重视和合作的焦点.所以对于现阶段建筑行业节能来说,传统意义上的供热系统已经不适应现阶段社会发展需求,热计量技术的开发和使用,使得变流量运行供热系统方式开始被广泛关注,文章在此基础上,首先简单介绍了虚拟仪器供热计量系统的设计概况,然后对虚拟仪器技术计量供热测控系统的基本构成进行了分析.

关键词： 智能配光   自动测试系统   虚拟仪器技术   PXI总线   万有引力定律   Hough变换   配光算法  

摘要： 在飞机驾驶舱面板上各类告警灯盒在配光测试过程中,采用传统的人工手动操作仪器,通过肉眼直接观察仪器上数据进行人工手动记录并计算,导致测试过程操作繁杂,工作量大、生产效率不高且容易出错。这种方法已经远不能满足高速度、高精度、多功能等测试要求,因此提出一种新型的智能配光测试系统则显得尤为重要。由于虚拟仪器技术是计算机技术与测试技术深层次结合之后的产物,在数据采集、处理、储存、显示等方面相比于传统方法具有很大的优势。在综合分析所涉及的问题和相关的任务、技术指标以及系统功能的基础上,基于虚拟仪器技术设计并实现了一种新的综合型测试系统。其中,系统的硬件平台采用的是USB总线与PXI总线相结合的方式;软件设计方面,采用VS2010通用的虚拟仪器开发工具进行系统软件的开发。针对采集的图像具有噪声大、边缘模糊等特点,提出基于万有引力定律和Hough变换的图像处理算法,通过去噪、边缘锐化、待测产品区域定位等过程,获得了较好的处理效果。同时文中也重点阐述了在虚拟仪器开发环境下的软件总体开发过程、配光算法、数据库以及方案报表打印等功能模块的设计与实现。为了检验该测试系统的功能和性能,以飞机驾驶舱面板上告警灯盒的部分产品为应用实例进行测试和分析。结果表明该系统能够很好的用于产品的配光操作,大大地提高了配光的效率和准确率。文中研究的智能配光测试系统具有操作简单、可靠性高、人机界面相对友好、方便维护、自动化程度高等特点,不仅为改善产品配光操作人机工效提供了有效途径,同时也为自动测试系统提供了一个较好的发展平台。