基于罗氏线圈的室内电源负载电流检测电路设计

通过分析罗氏线圈的测量原理,设计了一款作为电流互感器的罗氏线圈及其信号调理电路,用以实时测量室内电源的负载电流。该罗氏线圈采用塑料圆环作骨架和漆包铜线为绕线,信号调理电路采用由新型低噪声的OPA 211构成的二级精密运算放大电路,其中,第一级运算放大电路将罗氏线圈感应出来的毫伏级电压信号加以放大,第二级运算放大电路采用钽电容作为积分元件,用以还原被测电流和对产生的干扰噪声信号进行滤波。实验结果表明:该罗氏线圈及其信号调理电路具有线性度好、测量精度高、制造成本低等优点,满足0.5级电流互感器工频电流测量要求,具有工程应用意义。     

基于阻抗检测的多路自动调谐式无线充电金属检测系统

针对大功率磁感应式无线充电系统所产生的高频高强度电磁场能快速加热置于其中的金属异物以致发生危险的情况,提出一种金属检测系统,能快速准确地检测金属异物有无且不受功率磁场的干扰。首先,通过分析金属异物对线圈阻抗特性的影响,提出一种基于检测线圈阻抗变化的金属检测方法。提出并联谐振电路,将检测线圈阻抗变化放大映射到谐振电路输出电压变化,并通过理论计算获得检测电路的最优激励频率。接着,提出与无线充电线圈磁解耦的双极性检测线圈,能消除功率磁场的磁耦合干扰,同时其阻抗能较好反映金属介入情况。然后,提出多路自动调谐的控制方法,提高检测准确性和反应速度。最后,通过实验验证系统功能,结果表明该系统可检测到金属硬币的介入。     

激光差动多普勒的信号处理电路设计

随着微机电系统(MEMS)技术的迅速发展,对器件运动性能检测的需求日益迫切.采用激光差动多普勒测量技术能准确可靠地对MEMS器件进行动态特性测试.本文介绍了激光差动多普勒系统的信号处理电路的设计,主要包括放大电路、相敏检波电路和滤波电路.放大电路能将40 MHz频率信号放大100倍,相敏检波电路滤除了高频信号,分离出多普勒频移信号,滤波电路进一步滤除相敏检波电路输出信号中的载波信号和高频噪声.本电路设计最终实现了从光路系统输出的高频信号中提取多普勒信号.     

小信号放大电路的噪声分析

传感器输出电信号很小,易受到外界噪声信号的干扰,为了有效地检测并提取微弱信号,本文采用分立元件设计了一种小信号放大电路,由差分放大电路、两级共射放大电路和推挽输出级等电路组成,不仅满足了电压放大的要求,而且有效地减小了噪声,并在实验的基础上验证了此电路的可行性.由测量结果表明,基于本设计的放大电路可以有效测量微弱信号,...     

一种大电容测量中模拟小信号放大电路的设计

在大电容测量中,对大电容上的取样电压信号进行放大处理是最为关键的环节,其设计的优劣直接关系影响到测量系统的准确度.在对现有微弱信号放大器研究的基础上,设计出一种小信号放大电路,该放大电路以高精度的仪器仪表放大器AD623为核心器件,可根据输入电压信号的大小选择不同的增益,实现了1 mV～1 V范围内电压信号的精确放大,同时该放大器还具有抑制共模干扰、抑制温漂、稳定性好、抗干扰能力强的优点.对该电路做了详细的理论分析和实验论证,实验结果表明该放大器完全可以满足大电容测量的需要,在电子测量领域具有较高的实用价值.     

带光电传感器放大电路的幅频特性测量

放大电路的幅频特性是衡量放大电路的重要指标,而带光电传感器放大电路的幅频特性一般无法直接测量,主要是因为没有标准的频率可变正弦波光源。提出了一种利用傅里叶变换光谱仪提供不同频率的标准正弦波光信号来测量带光电传感器放大电路幅频特性的方法,分析了探测器电容、运算放大器带宽和相位补偿对电流-电压放大电路带宽的限制,建立了电路模型,并对电路进行了仿真验证。采用高速A-D采集干涉信号,提出了一种便捷算法计算信号的幅度,实验结果证实了该方法的正确性和有效性,此方法也可用于其他带光电传感器放大电路。     

电磁感应线圈电特性研究

电磁感应线圈是测量磁场变化的重要元件,因其结构简单、性能可靠等优点,被广泛应用于电磁无损检测等领域。电磁感应线圈的传递函数决定了其对磁场变化的测量灵敏度及测量的频率范围。为了从理论上准确分析电磁感应线圈的传递特性,建立线圈的几何参数与其等效电特性参数间的关系模型,改进了等效电容的计算模型。基于感应线圈理论模型,对线圈的谐振频率、传递函数和灵敏度等特性进行预测,实验验证了模型的准确性。重点讨论线圈几何参数对线圈上述特性的影响规律,为感应线圈的优化设计提供理论依据。     

一种便携式消磁设备误差测试仪的研制

介绍了一种基于模块化思想的消磁设备误差测试仪,用于实现某型消磁设备的综合性能测试。该系统由三维亥姆霍兹线圈驱动电路、多通道信号采集和信号源3个主要模块组成。设计了基于自动控制原理的三维亥姆霍兹线圈驱动电路模块;通过滤波放大电路、隔离电路和A/D转换技术实现多通道微弱信号精确采集以及通道间相互隔离;利用直接数字频率合成技术产生标准的测试信号。用户实际测试结果表明,该误差测试仪精度高,性能稳定可靠,能够满足舰船上及消磁站内对消磁设备综合性能测试的需求。     

CW波多普勒信号运放电路的设计与实现

针对微波探测旋翼无人机多普勒回波信号微弱的问题,通过对目标多普勒效应及微多普勒效应的分析,设计了一种微波探测模块后端的信号运算放大电路。结合目标运动特性,制定回波信号处理电路设计指标,选用LM2904运算放大器构成二级运算放大电路,并确定外围电路参数。运放电路在不同频率下,产生不同放大倍数,实现对目标多普勒回波信号的准确放大。仿真及实验结果表明,该信号处理电路具有良好的频率响应,有利于提高微波收发模块的探测精度。     

一种小信号放大测量电路的设计

针对在恶劣工作环境中微弱信号无法准确测量的情况,设计了一种以高精度仪表放大器AD623为核心器件的放大测量电路,实现了对0m V~25m V范围内电压信号的精准放大,同时采用高精度光隔离器ACPLC87B,隔离测量端对采集端的影响。经试验测量,该小信号放大测量电路能达到百分之一精度,此外该电路还具有抑制共模干扰、抑制温漂、稳定性好、抗干扰性强等特点。