教学机器人控制系统设计

本文阐述了教学机器人平台的主控部分的设计,包括硬件部分和软件部分.其中硬件部分包括电池的选择,电源电路的设计,系统核心CPU的选择,各种传感器(红外测障传感器、碰撞传感器、光电编码器)的选择,信号处理电路的设计,电机驱动电路的设计等.软件部分包括数据采集处理模块、电机驱动模块的设计.本文所设计的机器人已具备直线行走、避障、跟踪等基本功能.     

电容传感器的电路设计

针对国内原油生产特点,提出基于电容式敏感元件的油含水率新型智能化测量系统,实施了C/U转换、U/f转换及温度补偿设计.C/U转换包括由集成运放构成的正弦信号产生电路、缓冲电路和转换电路3部分,U/f转换电路采用集成电路LM331组成,温度补偿设计采用带运算放大器的热敏电阻电桥电路构成,电路选用器件精密,工作稳定可靠.实验结果表明:系统能够准确地以全量程线性化刻度(0～100%)显示.     

神经功能保护治疗仪的压控恒流源电路的研制

本文设计的单极性输入双极性输出压控恒流源电路是神经保护治疗仪的重要组成部分,它由CPLD电路产生极性相反的脉冲控制三极管组成的电流换向开关来选择输出极性.其V/I转换系数、带负载能力(包括输出电流的大小及负载电阻的大小范围)可以通过合理设计电路参数来实现,实验证明,该恒流源电路具有良好的线性和电气安全性,能很好的满足神经功能保护治疗仪的要求.     

浅谈机床电气贯标中一些问题

我国机床行业为适应日益发展的国内外市场的需要,都在大力提高产品质量,加强产品质量标准的贯彻工作。目前各机床厂正在积极贯彻新颁布的 GB 5226-85国家标准。笔者根据一些机床厂在 GB 5226-85标准贯彻中提出的问题,对以下三项检验谈谈看法。 一、耐压试验 电气设备必须经受 lmin的耐压试验。试验电压加于下列电路之间; 1.短接的动力电路(包括与动力电路连接的控制和信号电路)与保护电路(包括机座)之间。 2.与动力电路未连接的额定电压50V以上的控制和信号电路与保护电路之间。 试验电压应等于元、器件出厂耐压试验规定值的85K,但不得低…     

P1.5高清室内LED全彩显示屏设计与实现

我国LED显示屏产业的技术基础和水平比较先进,主要产品和关键技术与国际同行业的先进水平保持一致,但工艺水平相对落后,在产品规范化、整机系统设计、可靠性、制造工艺、检测测试手段等方面与国外有明显差距.介绍了LED显示屏的背景、发展趋势及竞争优势,进一步阐述了P1.5高清室内LED显示屏系统的工作原理及P1.5 LED全彩模组硬件电路设计.在硬件原理设计中,以行驱动芯片(STM4953)、列驱动芯片(MBI5041GFN)及译码芯片(74HC138BQ)为核心,通过LED显示电路、行驱动电路、列驱动电路、译码电路等核心电路,辅以信号处理电路、功率放大电路、芯片保护电路、暗亮消隐电路等辅助优化电路,最终实现P1.5高清LED全彩显示屏的电路设计.     

远距离磁通门车速测量系统设计

针对目前车速监测系统复杂、昂贵的现状,基于磁通门原理设计了一种包括车辆探测、速度计算和数码管显示(或微机处理)的新型车速测量系统.该系统应用磁通门传感器及信号调理电路探测到车辆通过时的信号,运用采样保持电路自动滤除背景干扰磁场以获取计时脉冲信号,然后利用AT89C2051单片机电路计算出车辆速度,通过接口电路及显示系统将数据输出,达到车速测量的目的.经过实验验证,该系统对大型卡车的探测距离为6 m,小型轿车为4 m,速度测量误差为0.28 m/s(1.008 km/h).该系统可实现微型化,改进后可实现更远距离的测量.     

高灵敏度的CMOS霍尔磁场传感器芯片设计

以霍尔电压及失调电压的状态为出发点,提出了一种更简单的霍尔信号再生电路设计方案.即采用由传输门、保持电容和电压跟随器构成的采样保持电路实现对混叠信号(包括霍尔信号和失调电压)180°移相,再经相减电路去除失调电压.后仿真结果表明该芯片工作在2.5～3.3 V电压下,能对0.1 mV的霍尔信号进行1 500倍放大并输出CMOS数字信号,可允许的最大失调电压为4 mV.     

一种热导式在线分析仪的温度控制方法

介绍一种热导式在线分析仪,可实现混合气体中氩气含量的测量,由LCD显示测量结果,根据测量结果输出4～20mA电流,并能够根据标准气的不同设定相应的零值和满度值.电路设计包括数据采集电路、恒温控制电路、输出电路、键盘控制电路、稳压电源电路.作者着重介绍了其中的恒温控制电路,采用了一种用脉宽调制(PWM)进行控制的闭环结构.     

智能酒精测试仪中信息处理模块的设计与测试

信息处理模块是智能酒精测试仪的核心模块,主要包括燃料电池(Fuel Cell)传感器电路、压力传感器电路、加热、温度传感电路及信号滤波放大电路,来完成对酒精气体的信号采集和预处理。在完成对信息处理模块的设计和测试方法的研究基础上,采用相关标准对系统进行了测试和分析,结果显示,该模块总体的准确度和稳定度良好,达到了智能酒精测试仪的要求。     

一种单极性输入双极性输出压控恒流源

本文提出了一种在输出级仅采用单电源即可得到所需的单极性输入双极性输出的压控电流源(VCCS).它由与输入控制电压同步的触发器控制四模拟开关阵列的开关转换来选择输出极性.其V/I转换系数、带负载能力(包括输出电流的大小及负载电阻的大小范围)可以通过合理设计电路有关参数来实现.实验证明,该电路有良好的线性及稳流特性.     

基于STC系列单片机的车载逆变电源

针对传统逆变电源启动困难的问题,对控制策略进行了改进,设计了一款以单片机STC12C5A60S2为主控芯片的两级式级联车载逆变电源。该电源以12 V直流电压为输入,通过升压与逆变两个功率变换环节得到了220 V,50 Hz的正弦交流电。在升压环节,采用直流母线电压负反馈,确保了直流母线电压的稳定性;在逆变环节,采用正弦脉宽调制(SPWM)技术,将输出电压的谐波畸变率(THD)降低到了5%以内。此外还对电池电压检测电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路、桥臂短路保护电路进行了设计,并研制了实验样机。研究结果表明,采用逆变电路先触发升压电路后触发、根据输出电压实时更新占空比的控制策略,该逆变电源能够顺利启动,稳压特性良好,为以后逆变电源的优化设计提供了参考。     

一种用于S型压电直线电机的新型驱动电源

为满足S型压电直线电机多通道相位可控的驱动要求,设计并制作了一种新型驱动电源.基于直接数字式频率合成器技术和可编程片上系统,设计了S型压电直线电机所需的三路相位差120°的正弦信号发生装置.采用CD4051和LM358作为主要器件,设计了用于阶跃式电压调节的PGA电路.设计了线性功率放大电路,解决了叠层压电陶瓷快速放电问题.实验结果表明,所设计的驱动电源能可靠地用于该S型压电直线电机,电机运行良好,驱动信号稳定.     

一种新型低功耗小型高压电源

介绍一种新型低功耗小型高压电源，该电源采用全集成化电路设计。由振荡电路产生脉冲方波推动开关电路，采用自举升压电路，提高高压变压器的初级电压。脉冲高压经高压变压器升压整流后，可得到需要的稳定直流高压，对于正高压，在高压升压电路后采用倍压整流，用直接取样反馈方式来凋整输出高压，使高压更趋稳定。该电源具有功耗低、体积小、重量轻、绝缘性能好等特点，而且输出高压连续可凋。电源的正负高压输出值分别为：正高压0～＋50kV、负高压0～-25kV。可用于小功率X光管供电和其他相关科学研究及野外作业。     

基于80C196KC的斩控式智能交流稳压电源

为了满足某些应用场合对交流电源的性能要求,设计了一种基于80C196KC单片机的智能交流稳压电源。在对补偿式脉宽调制(PWM)斩控交流稳压电源工作原理分析的基础上,对电源的电力电子功率变换主电路、控制单元的软硬件和相关辅助模块进行了设计。实验结果表明,该电源不仅改善了输入、输出特性,而且能够根据用户需要和负载情况对电源的通、断进行智能化管理。     

一种用于电机铁芯磁性能测试的恒流源

针对电机铁芯磁性能测试中保持磁场强度H的波形为正弦形的问题,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)全数字实时控制的逆变恒流源。分析了正弦波逆变电源斩波和逆变控制的一般方法和特点,控制系统前级采用同步Buck电路对母线电压斩波,斩波输出电压经过PI闭环控制实现了其在突加、突减负载时的稳定性。控制系统后级通过对电感电流的PID闭环控制和单极性正弦脉宽调制(SPWM)方式,实现瞬时跟踪给定的交流恒流源控制。实验结果表明逆变恒流源具有很好的静、动态性能和稳定性,输出信号谐波含量少,负载适应能力强,很好地实现了系统设计的要求。     

X射线管用140kV高压直流电源系统的设计

本文介绍了一种140KV输出的x射线管用高压直流电源.主电路采用直流24V供电,经过半桥逆变、高频变压器、正负双向倍压整流.达到产生直流高压的目的.灯丝电源采用的是基于TOPSwitchFX单端反激式开关电源.由单片机控制可远程启动.系统设计了延时电路.在灯丝电源启动8s后启动高压直流电源.     

准谐振开关电源工作频率的研究

准谐振(QR)开关电源应用谐振原理实现开关管零电压导通,从而减小开关损耗.由于电路工作在临界导通模式,电源工作频率会随输入电压及负载的变化而变化,给设计工作造成一些困难.为确定变换器的工作频率,首先从准谐振零电压反激式软开关电源的原理入手,分析了开关周期中开关管漏、源级电压的变化,建立了各阶段时间与电路参数之间的关系,...     

变速恒频双馈风力发电机组的逆系统控制研究

为解决矢量控制方法在双馈风力发电机组中存在的对电机参数比较敏感和在扰动下控制不稳定等问题,将逆系统技术应用到双馈感应发电机(DFIG)的控制中.根据输入/输出状态方程得到了逆系统解析表达式,建立了双馈风力发电逆系统闭环控制.在计算机仿真软件Matlab上对该控制系统在电压跌落时和变速恒频时进行了仿真,仿真结果表明逆系统...     

新型LED驱动电源设计

以SEPIC拓扑电路为主电路,采用L6562和TSM101,进行了功率因数校正和LED恒压恒流控制。实验结果证明,设计的电源实现了临界连续模式下,SEPIC电路的高功率因数和较宽范围的恒压恒流输出,成功驱动了LED灯源。     

中频逆变高频PWM电子束焊机高压电源

设计一种中频逆变高频PWM电子束焊机高压电源装置,装置将由高频PWM脉冲驱动的逆变器产生的中频交流电送入中频高压变压器,通过高压整流滤波器、高压放电扼流电路后得到纹波系数小、运行稳定的高压输出,同时故障判别电路对高压电源实时监控,当出现异常时,实现快速截止保护。实验结果表明,这是一种调节速度快、效率较高的电子束焊机高压逆变电源装置。