高精度简易数字温度计的设计

为了满足工业生产或科研实验室等对温度智能高精度的测量要求,设计了一种基于STC10F04单片机的温度测量及显示电路.给出了系统硬件电路,对温度的实时探测采用DS18B20传感芯片作为监测元件,对集成温度传感器DS18B20的原理、主控芯片STC10F04单片机功能和应用做了介绍,最后对软件部分的设计流程及实现方法进行了详细的说明.该电路设计新颖、功能强大、结构简单.使用4位LED模块显示,测量范围-55℃～+125℃,测量精度为±0.5%℃.     

基于锁相放大原理的微弱信号检测电路

针对目前成品锁相放大器价格昂贵且体积大,传统窄带滤波法性能和灵活性差的特点,设计了基于锁相放大器原理的微弱信号检测电路。本电路采用单片机作为激励信号和参考信号的发生器,利用带关断引脚的运放实现相敏检波器,整个电路仅使用了5个运算放大器和一些阻容元件。实验表明,本电路能实现了从信噪比为0.1的被测信号中提取有用信号幅值的功能,测量误差控制在5%以内。由于本电路有实现简单和成本低的特点,稍加修改后可作为模块电路用到其他测量系统当中。     

基于SOPC数字锁相放大器设计与实现

为了解决传统锁相放大器对于微弱信号提取精度不高及携带不方便的问题,文章提出一种基于SOPC数字锁相放大器,整个系统集成到SOPC系统中。微弱信号通过信号预处理电路和A/D转换电路之后通过SOPC系统进行处理,使用数字锁相环可以实现锁定待测信号的相位,从而实现幅度的测量。此系统具有功耗低、可在线升级等优点,测试结果表明,此系统的幅度测量误差率可以达到0.35%,相位差可以达到10°以下,具有较强的实用价值。     

一种程控高精度电阻测量仪的设计

针对电阻的精密测量需求,设计了一种高精度电阻测量仪,系统由恒流源模块、仪表放大器模块、档位控制模块电路和模拟-数字转换电路四部分组成。恒流源模块主要由OPA376精密运算放大芯片组成,仪表放大器模块主要由INA826精密仪表放大芯片组成,档位控制电路由单片机控制实现三个档位切换,模拟-数字转换电路由16位模拟-数字转换芯片ADS1118组成。硬件测试表明:在电阻值为50Ω~50kΩ范围内,测量相对误差小于0.05%。     

一种双相位锁相放大电路设计

为更好地提取被噪声淹没的微弱信号,在分析了锁相放大器原理的基础上,采用CD4046和AD630设计了一个双相位锁相放大器,并进行了实验验证,实验验证结果表明,该放大器可以测量1 mA以下的交流电流,灵敏度为20 mV/mA,精度0.05%,是一种高精度、实用型锁相放大电路。     

基于时差法的高精度脉冲式激光测距系统

提高脉冲法激光测距系统的精度关键在于计时.文中结合高精度计时芯片TDC-GP2和低功耗单片机MSP430F149,采用时差法设计了一种高精度脉冲式激光测距系统.该系统通过TDC-GP2的Start、Stop1和Stop2三通道的时差测量消除硬件电路的时差,多次测量后,单片机进行了软件均值处理,提高脉冲式激光测距系统的精度至0.1m.     

微型电化学系统中的微电流测量

介绍了一个微型电化学系统中的微电流测量技术.在电路面积和元件精度受限的情况下,通过电流-电压转换电路的设计,实现了高灵敏度和大量程.通过单片机中的数字校准,补偿了模拟元件带来的误差.该系统对于微电流测量的分辨率达到pA量级,精度达到0.1%,是一套适合工业应用的高集成度和高精度的系统.     

基于FPGA与单片机的等精度频率计的设计

根据等精度测量原理,设计了一种基于FPGA和单片机的等精度频率计。系统主要包括信号预处理电路、单片机控制电路、FPGA测频电路和显示电路等。被测频率信号和标准频率信号经过整形放大处理后输入FPGA．单片机控制FPGA对两路信号进行计数并读取测频数据,单片机将读取的测频数据经过运算处理后显示。测试结果表明,该频率计实现了整个频率测量范围内的测量精度相等,测量精度高,稳定性好。     

基于MSP430的高精度低功耗数字多功能表设计

为适应现代电子测试对仪表的要求,以MSP430单片机为控制核心,采用高效DC-DC电源转换芯片、低功耗高精度仪表放大器和真有效值转换芯片等,设计并实现了一种数字多功能表.能够精确测量交直流电压值、电阻、电容、晶体三极管的β值等.整个系统由一块9V电池供电,具有低功耗、高精度和便携等特点.     

一种低功耗多功能数字温度计设计

介绍了一种低功耗多功能数字温度计的设计方法。采用TI公司的低功耗微控制器MSP430F149作为主控芯片,基于铂电阻测温原理,采用热敏电阻PT100传感器实现温度数据采集,并结合LM358芯片和LCD12864分别实现信号放大和数显功能。给出了各主要部分的硬件电路设计原理图,描述了各个功能的实现方法,并采用多种方法以降低系统的功耗。从系统仿真与硬件调试表明,设计可以实现基于MSP430单片机的较高精度的低功耗数字温度显示与报警功能。     

一种高精度数字温度传感器电路

计算机技术的飞速发展使人类迈入数字化时代,传感器也在向数字化智能化靠拢,本文阐述了一种宽使用范围的智能温度传感器的设计思想,并对一款高精度低成本的样机做了较详细的介绍。该样机由单片机、模拟开关、运算放大器、RS232芯片等电路组成,电路可以处理多路温度信号,具有RS232和I2C两个标准通信口。该电路采用了从通信芯片窃取负电源的硬件方法,以及多重积分等软件方法,提高了测试精度,降低了电路成本。实验结果达到了预期的目的。     

红外热成像系统的采集与驱动电路设计

高精度采集电路是构成高精度红外热像仪的重要组成部分.在简单介绍红外热成像系统基本原理的基础上,给出了用法国ULIS公司的384×288元非致冷红外焦平面阵列探测器设计的红外成像系统的硬件构成.该系统采用CPLD复杂可编程逻辑器件作为采集与驱动时序电路的核心控制芯片,以VSP2566作为采集芯片,把探测器输出的模拟信号转...     

新型电容式MEMS加速度计数字接口电路设计

MEMS加速度计接口电路主要采用传统sigma-delta架构实现,但这种方式中的电路失调电压很容易产生积分饱和现象．为解决这个问题,本文设计了一种可以用于钻井、石油勘探等微弱信号检测的新型数字电容接口电路．该设计在电容式MEMS加速度传感器基础上,采用FPGA实现数字三阶环路滤波器,构成5阶sigma-delta系统．采用数字环路滤波器降低了ASIC模拟电路版图设计与芯片测试难度,利于快速优化环路滤波器设计参数,改善系统稳定性和优化系统噪声性能．前置放大器采用一种相对简单的相关双采样技术,能够有效减小前置放大器的失调电压．根据MEMS加速度计前置放大器输出信号符合正态分布的特点,设计了带有一定预测功能的8-bit瞬时浮点ADC,实现模拟与数字环路滤波器互联．在200Hz带宽内,该接口电路系统噪声基底达到53．09ng／rt（Hz）,满足系统噪声设计要求．前置放大器与ADC采用XFAB XH018混合信号CMOS工艺流片,开环测试表明,前置放大器的灵敏度和噪声分别为0．69V／pF和3．20μV／rt（Hz）．     

基于PT100的温度测量系统设计

超声电源设计中,换能器管道温度是电源控制的重要参数之一,本设计利用精确度度极高的电阻温度检测器PT100作为温度传感器,利用OP27和可调节精密并联稳压器TL431设计了恒流源电路,并将PT100上接入恒流源电路中,利用后级的差分放大电路对PT100上的温度-电压信号进行放大,再利用高性能模数转换器ADS1110进行AD转换,转换后的数据送入单片机进行查表比对,得到了精确的温度信息.通过实验证明,本系统测量温度准确,具有高可靠性和高精度的特点.     

基于STM32的自动量程电压表的设计

本设计能够精确的测量直流电压、交流电压,具有测量精度高,抗干扰能力强等特点。整个系统可以用一块9V电池供电,实现了低功耗和便携功能。交流测量是用AD637真有效值转换芯片将交流信号转换成直流电压后测量;用带钳位保护的反向放大器进行输入电压转换,实现了10MΩ的输入阻抗和高安全性。电路中关键器件采用TI公司的精密运算放大器OPA07和仪表放大器INA128,实现了高精度的测量;ADC采用STM32f103ZET6片内自带的12位AD,实现了低功耗,量程自动切换功能。     

基于MSP430单片机的智能阻抗测量仪设计

为了智能小巧高灵敏度地测量电阻、电感和电容,基于MSP430单片机控制、FPGA数字信号处理,设计了一个智能化的LRC（电感、电阻、电容）测量系统,实现了系统使用较少模拟器件,可以实现对电阻、电感、电容元件的自动识别。自动切换档位和测试频率以保证测量精度,具有良好的显示界面,测量范围广,体积小等特点。     

TDC—GP21在时差法超声波流量计中的应用

为了使超声波流量计的精度范围能达到±0．5％,研究了时差法超声波的测量原理,分析了实现高精度测量的设计方法。介绍了系统的工作过程和硬件组成,详细阐述了测时芯片高速时间数字转换器TDC—GP21（Time-to—DigitalConverter）的结构和功能原理,以及其在超声波流量计时间测量模块中系统硬件部分的实现。采用TDC—GP21,ARM微处理器、超声波收发电路等硬件架构,实现了高精度测量超声波顺流和逆流传播时间差。实验结果和精度分析表明,研制的超声波流量计符合设计要求,并为超声波流量计的高精度和低功耗设计提供了一个参考。     

基于ispPAC10在增益设置方面的应用

电路设计中要实现对微弱信号放大、高速信号采集、大功率输出等功能,必须采用模拟电路,但长期以来模拟电路的设计一直存在着处理精度低,设计、调试难度大等缺陷。基于此利用Lattice公司推出的在系统可编程模拟电路简称ispPAC进行了放大器的增益设计。它允许设计者使用EDA软件在计算机上设计修改模拟电路,并进行仿真,最后还可以通过编程电缆将设计方案下载到芯片中去。通过开发软件可以调整电路的增益、带宽和阈值等性能指标。在此主要介绍了利用ispPAC10实现模拟信号的增益调整方面的几种技术。     

无绝缘移频自动闭塞系统中采集系统设计

介绍一种基于C8051F020单片机及CPLD芯片EPM3256ATC144-10实现的多种信号采集系统,其主要功能是对ZPW-2000R型移频自动闭塞系统中各种频率信号及交流模拟量、数字量进行采集处理,并与上位机进行数据通信。系统以单片机为核心,利用C8051F020内部ADC完成交流模拟信号的采集,通过两片CPLD实现高精度频率采集和数字信号采集;所有的数据运算处理均由单片机完成,再通过CAN总线等传送至上位机。该系统利用简单的电路设计及较低的成本,很好地满足了实际应用和生产需要;系统中所需控制时序及地址译码等电路均由CPLD产生,所有处理结果均存入RAM。CPU可随时从RAM读取数据,并传送至上位机,为数据的实时性采集和处理提供了有力保证。