对磁铁粉品位测量方法进行了研究,提出了基于PIC单片机的磁铁粉品位测量系统。系统传感器以正弦信号为激励信号,采用向量的方法测量传感线圈两端的正弦电压值,彻底避免了线圈内阻的影响,提高了测量精度,这在以线绕漆包线圈作为信号传感器的场合有较好的利用价值。实验结果表明,系统能够满足磁铁粉在生产过程和贸易中准确且迅速测定的需求。

为满足工业现场对能源计量的多种要求,实现现场流量测量的准确性、科学性,研制了一款多功能体积修正仪。该修正仪采用微功耗、功能强大的处理器,高速模数转换芯片以及合理化软件设计,提高了流量测量的实时性和准确度。同时,铺以短距离无线通信、远距离通信、高效率电源等技术,使得流量计量更准确、更科学。实际应用表明,该款多功能体积修正仪功能齐全、性能优越,具有很好的推广应用价值。

为实现气体流量计检定测试的准确性、提高试验系统的自动化程序和可靠性,在气体流量标准装置中采用可编程自动化控制器PAC控制方式。考虑到测试条件应接近流量计的真实工作环境这一因素,设计了气源系统精确调节方法及其相应程序。经过实践证明,基于PAC的变频调速技术在气体流量检定测试过程中的应用效果良好,满足流量计检定要求。

数字涡街流量计采用了数字频谱分析与带通滤波器组相结合的方式,在低功耗情况下,它能保证最大限度地滤除流量信号中混杂的噪声信号。根据降压型DC/DC与低压差线性稳压器（LDO）的转换特点,搭建了高效率的电源转换电路,为系统提供最大的可用电流。同时,电路设计选用低功耗器件,并根据工作状态对一些器件或者电路进行选通,最大程度地降低了系统的功耗。经实际测试表明,系统性能达到了涡街流量计的工业要求。

为满足最新颁布的铠装热电偶校准规范对校准用校验炉的要求,研发了精密热电偶校验炉。运用内外二级温度控制及插孔安装方式,使校验炉在进行热电偶校准时具备极佳的技术性能。实际应用表明,精密热电偶校验炉完全可以应用于Ⅰ级工业热电偶的校准。

为提高纳米坐标测量机的测量效率,降低因测头切换频繁引起的设备故障率,设计了一个具有测头测量信号/观察信号切换并能够实时显示测量信号电压值的装置。该装置主要以C8051F单片机为核心,通过A/D转换芯片和液晶显示模块实现信号电压值的显示功能,同时通过多路选通开关实现信号切换功能。试验表明,该装置的电压示值与输入电压的标准值之间的偏差为0.005 V,并且切换操作简便、准确安全,可以很好地实现显示和切换功能。

为有效抑制电磁流量计测量过程中产生的干扰,提高测量的精确度和稳定性,提出了基于Haar小波的软件滤波方法。该方法基于小波消噪原理,对强噪声干扰下的电磁流量信号进行了分析,并应用Matlab中的小波工具箱对所提出的Haar小波滤波方法进行了仿真研究。试验结果表明,这种方法能较好地抑制电磁流量信号中的各种噪声干扰,从而提高电磁流量计的测量精度。

鉴于常规脉冲式涡轮流量计对脉冲信号的测量与输出的精度不高,设计了一种基于C8051F020单片机与HART总线的液体涡轮流量计。该流量计以C8051F020单片机为控制核心,采用软硬件结合的方法实现了液体流量较高精度的测量和脉冲输出。重点分析了硬件设计的测量模块、HART模块和脉冲输出模块以及软件设计的主函数和脉冲测量与输出的流程图,并给出了液体涡轮流量计在柴油标准装置上的测试结果。测试结果表明,该流量计累积流量基本误差限为±0.2%,重复性小于0.06%,实现了较高的精度和可靠性,同时,HART通信正常、可靠性高。

根据电子式电能表液晶显示的应用环境,研制了高清仪表液晶管理系统。该系统的液晶背光可通过PWM波灵活控制,显示对比度可随温度变化自动调节,从而提升了电子式电能表的人机交互性能和显控品质,在实际产品应用中已取得满意成效。由于设计电路简单且实用性强,系统可用于仪器仪表行业的其他同类产品中。

为快速补偿称重系统普遍存在的非线性误差，研究了最小二乘拟合的“正交基＋递归求解”方式，提出了“幂函数基＋直接求解”的改进方法，阐述了改进的最小二乘法在称重系统的重量和温度补偿中的应用。研究结果显示，系统运算量简化了90％以上，系统误差和随机误差也显著减小，有助于高速高精度称重系统的实现。