为解决阀用位移传感器多目标多准则的电磁结构耦合优化设计问题,针对径向尺寸受到严格约束的长行程、高精度阀用位移传感器,运用MATLAB编写优化算法程序,得到以线性度和灵敏度为目标、以结构尺寸参数为约束条件的最优化参数匹配组。根据多目标优化结果,运用Maxwell电磁仿真软件对阀用LVDT进行等效建模,对优化模型和原始模型进行电磁场仿真分析,对比两者的输出特性。结果表明优化模型的线性度为0.19%,灵敏度为23.12 mV/mm,较原始模型有较大的提高。该方法较完整地解决了LVDT结构优化设计,可为小型化阀用位移传感器的优化与设计提供参考。

在光纤光栅(FBG)传感监测技术研究基础上,设计了一种液压支架FBG传感监测方法,并对支架运动学模型进行了分析,最终设计了FBG倾角传感器。通过运动模型可以计算支架铰点的坐标。实践证明,通过监测顶梁、底座和前连杆的倾斜角度,可以获得液压支架的姿态信息。通过实验可知,传感器在-30°~30°内具有很好的线性度,且传感器的角度监测结构具有良好的抗疲劳性和稳定性。该传感器可以广泛用于其他类型液压支架的准分布式测量和长期在线监测。研究成果可为采矿安全技术和智能矿山技术的发展提供助力。

介绍了用端基直线法评价线性测量系统线性度指标时, 评价结果的不确定度, 包含了测量结果的不确定度分析和评价过程. 通过使用国军标 GJB 3756-1999 "测量不确定度的表述及评定" 中推荐的方法, 讨论了影响评价结果不确定度的几个主要误差来源(包括信号源误差、被校系统测量误差、被校系统量化误差的影响等等), 给出了端基线性度测量结果的不确定度. 并给出了减小线性度指标评价不确定度的主要措施. 在一个实际评价例子上, 给出了线性度指标不确定度分析和评价结果. 不确定度验证表明了该过程的正确性和切实可行性. 该过程及结论可应用在对于计量标准进行线性度指标的不确定度分析上, 也可用于估计线性度指标本身的不确定度.

利用金属-半导体结型场效应晶体管（MESFET）作为微加速度计的敏感单元,设计一种4梁-质量块微加速度计结构.通过ANSYS分析软件进行仿真,敏感单位放置于悬臂梁根部的应力最大处,以获得最大的灵敏度.将封装好的微加速度计结构,利用惠斯通电桥测试电路,检测不同载荷下的输出特性,验证了微加速度计的力电耦合效应.测试结果表明,该微加速度计的线性度较好,其最大加载范围可达到24 g,且饱和区的灵敏度可达到4.5 mV/g,为高灵敏微传感器的研究奠定了一定的基础.

为了考察现场实际安装环境和使用条件对涡街流量计测量精度的影响，对DN100涡街流量计进行了基准实验、上游单个90°弯头和全开闸阀共23组实流实验．实验介质为水，雷诺数范围3．5×100～5．3×10^5．以平均仪表系数的相对误差、仪表系数的线性度和重复性作为评价指标，最终给出了涡街流量计在2种安装条件下的推荐前后直管段长度：雷诺数在1．0×10^5～5．3×10^5单弯头时，前直管段长度至少5D，后直管段长度至少3D；全开闸阀时，前直管段长度至少5D，后直管段长度至少5D，此时弯头和闸阀对涡街流量计的测量影响才能忽略．雷诺数在3．5×10^4～5．3×10^5时，小流量点处仪表系数的严重下降导致涡街流量计在2种安装条件下均无法达到测量精度．

根据电流型温度传感器的输入输出关系,提出了一种基于V/T变换的温度测量新方法.用于远距离的温度测量和控制,与已有的测量方案相比,具有更好的线性度和更小的误差,它对测量电路参数要求不高,电路结构简单,电路中没有影响测量稳定性和产生零点漂移的元器件,温度信号被直接转换成二进制代码,大幅度降低了测量过程中的噪声.测温精度优于0.1℃,分辨力约为0.05℃.

分析了Gilbert结构有源双平衡混频器的工作机理,以及混频器的转换增益、线性度与跨导、CMOS沟道尺寸等相关电路参数间的关系,并据此使用ADS软件进行设计及优化。在采用TSMC 0.25μm CMOS工艺,射频信号为2.5GHz,本振信号为2.25GHz、中频信号为250MHz时,2.5V工作电压的情况下仿真得到的转换增益为10.975dB,单边带噪声系数为9.09dB,1dB压缩点为1.2dBm,输出三阶交调截止点为11.354dBm,功耗为20mW。

光电隔离是数据采集和控制系统抗干扰的一项重要措施,由于光电耦合器件的非线性,对模拟量的光电隔离会带来较大信号失真。为了提高光电隔离电路的线性度,采用负反馈方法把光耦器件的输出电流反馈输入端。进行光电隔离电路的静态特性试验。试验结果表明：当输入信号在0～5 V时,光电隔离电路的输出失真最大为27 mV,线性度为0.014%。

为提高无线通信系统的通信质量与效率,提出一种基于DSP自适应数字预失真技术的系统设计。采用TI公司的低功耗、高性能数字信号处理器TMS320VC5502,有效提高了信号处理速度,减少了回路延时。根据信号的幅度,数控衰减器工作在不同的控制模式,以满足不同系统输出功率的要求。结果表明,该系统能有效改善功率放大器的线性度,并将功放的邻道功率比（ACPR）降低了10 dB左右。

本文新颖地把数字控制系统应用于液压泵性能测试(CAT)系统中，充分发挥了数字控制系统的作用，有助于实现整套液压泵性能测控系统的数字化设计。设计结果表明，步进式数字溢流阀的步位压力特性线性度很好，可以实现对系统压力的连续控制，是目前国内外较先进的驱动控制技术。