表面粗糙度测试仪中光纤传感器的设计

现有零件表面粗糙度测量大都是接触式测量,或者操作复杂,专业性强.针对这些问题,提出了利用光纤传感器实现表面粗糙度的现场非接触式测量.首先介绍了光纤位移传感器的工作原理,为了消除环境光和电源波动、噪声干扰对测试结果的影响,采用了双通道光纤传感器,介绍了双通道光纤传感器的原理,并设计了光纤传感器的尺寸和电路.最后对光纤传感器的性能进行了验证试验,试验结果证明该双通道光纤传感器用于测量零件的表面粗糙度是完全可行的.     

多光纤传感器数据融合测量表面误差的方法研究

提出了一种基于多光纤传感器数据融合测量表面粗糙度、平面度和平行度等误差的方法.研制了其测量实现系统;论述了光纤传感器测量表面粗糙度、平面度和平行度等误差的测量原理,以及其光电探测电路的设计;经实验表明该表面误差测量方法具有多误差同时快速测量的优点,为表面误差参数测量提供了新的思路和方法.     

高频响小体积三轴加速度计设计与实现

设计了一种基于微机电系统(MEMS)技术的高频响三轴加速度计,内部集成滤波电路和放大电路,实现了传感器与变换器的一体化.电路设计简单可靠,功耗低,稳定性好.电路板的结构采用刚挠结合印制板的设计,保证了传感器输出的高精度和低噪声特性.整机结构体积小巧,刚性好,3个方向的频率响应均可以达到5 kHz,实现了一个测点3个方向高频加速度参数的测量.通过性能指标校验和实验验证,证明传感器具有测量精度高、热灵敏度漂移小、横向效应低等优点,可应用于航空航天等领域.     

TDC-GP2在磁致伸缩传感器中的应用

为了解决在磁致伸缩传感器中时差测量模块精度不高的问题,系统采用高档8位单片机ATmega128控制高精度时间测量芯片TDC-GP2,实现了脉冲时差的精确测量.详细介绍了TDC-GP2在磁致伸缩传感器应用中的软硬件设计,给出了硬件电路原理图、软件流程图及关键代码,并对设计中的注意事项进行了说明.同时,软件采用数字滤波消除了随机干扰和脉冲干扰.该方案有效地实现了时差测量模块对前端信号的精确测量.     

智能化三维表面粗糙度测量系统

针对我国现有的粗糙度测量仪器存在的问题及发展趋势,综合运用电子、机械、自动化等知识提出并设计了数字化、智能化方向的粗糙度测量系统;实现了探头的三维自动定位以及其运行机构,并采用了两个传感器同时测量待测零件轮廓和表面粗糙度的方式,简化了结构并提高了粗糙度测量仪的精度和性能.     

便携式表面粗糙度仪设计与实现

针对工业现场对表面粗糙度仪器的高精度、快速及便携要求,基于AT91R4008的高速、低功耗特点,开发了一款新型便携式表面粗糙度测量仪;该仪器采用主从控制器结构,驱动系统由从控制器通过数字PID调速算法实现稳速调节;主控制器主要进行信号的采集,实现线性相位数字滤波;设计了近似线性相位的模拟滤波器;通过以上方法实现了表面特征信号的低失真提取,实验表明仪器的测量精度、计算速度等指标达到了预期的设计要求,可以很好地满足工业现场的测量需求.     

光纤表面粗糙度传感器的改进

噪声光源、测量距离、表面粗糙度等主要参数都极大地影响了光纤粗糙度传感器的测量精度,为此提出了采用延时发生器和取样保持放大器来减小噪声源影响的改进表面粗糙度光纤传感器,得出最佳采样时间间隔为0.6514s,最后通过Origin的曲线拟合求出近似方程,由方程得到粗糙度参数R_z.     

便携式表面粗糙度测试仪设计

针对现有零件表面粗糙度测量仪器专业性强、操作复杂、现场测量能力差的问题,基于单片机和光纤传感器设计了一套便携式的表面粗糙度测试仪;首先介绍了光纤位移传感器和测试仪的的工作原理,然后对便携式表面粗糙度测试系统的硬件电路和软件进行了分析设计;该系统为零件表面粗糙度的现场测量提供了新途径.     

涡街流量传感器信号处理方法研究

设计一种基于变增益运算放大器和DSP数字信号处理单元的新型涡街流量计信号处理电路.利用DSP上集成的模拟数字转换电路(A/D)实时检测涡街流量计传感器输出信号的幅度和频率,采用数字模拟转换电路(D/A)对变增益运放进行控制,控制传感器输出信号幅度的相对稳定.针对涡街流量计输出信号的频率特性,设计基于DSP的FIR滤波算法,实现输出信号噪声的初步抑制,削弱原始信号中强噪声干扰.滤波后信号由DSP进行频率信息的精确计算以及流量的解算.实验结果表明,变增益运算放大电路有效解决了涡街流量计传感器输出信号幅度变化范围大而造成的放大电路复杂,分段放大信号幅度不连续等问题;采用DSP进行数字滤波及频率计算,实现了信号中噪声的抑制以及高精度流量解算.     

模拟信号复杂数字滤波处理在PLC中的应用

针对工业环境中干扰对压力传感器模拟信号的影响,为提高压力传感器的分辨率,提出了一种基于PLC实现复杂软件数字滤波的算法.通过对压力传感器输出电路以及输出信号特征的研究分析,设计出相应的FIR数字滤波算法,使传感器分辨率达到0.4‰以上,即满量程为800 N时,系统能识别0.32 N的变化.实验证实该PLC数字滤波程序提高了PLC处理模拟信号的分辨率,使系统能识别到0.1N的压力变化,为后续精确控制提供保障.     

多测点智能温度传感器设计

针对广泛应用的温度检测,设计了一种多测点智能温度传感器。该智能温度传感器将多个常规温度传感元件、信号调理电路、带数字总线接口的微处理器连接起来,利用三维单片智能传感器结构集成在一块硅基片上,实现了三维集成多层结构。同时智能温度传感器利用信号幅度、变化趋势、多测点冗余故障判决和传感信息融合方法,在实现传感故障诊断的同时提高检测准确度。     

微机测控系统中获取频率信号的实用方法

在微机测控系统中往往需要将被测信号(传感器信号)转换为频率信号。获取频率信号的常用方法是使用集成电压/频率变换器(VFC),但集成VFC有一些明显的局限。讨论了在微机测控系统中获取频率信号的几种实用方法(不用集成VFC)及其特点,并给出了相关的测试结果。研究表明:恰当选用这些方法既能满足微机测控系统的应用需要,又能克服集成VFC的某些应用局限。     

一种一体式pH传感器的研制

为解决传统pH值在线监测仪器存在的传输距离短、测量信号易受干扰、温度补偿可靠性差等问题,设计了一种一体式封装的pH传感器,并介绍了传感器的测量原理、结构设计和测控电路设计.参照相关标准对传感器性能进行了实验验证,其响应时间为10 s,最大漂移为0.04 pH,温度补偿精度为0.03 pH.实验结果表明：传感器响应速度快、测量稳定性好、温度补偿可靠性高,特别适合于水环境监测与水质污染控制等领域的溶液酸碱度监测.     

基于PSoC的滚刀周节误差自动测量装置

主要研究了基于可编程片上系统（PSoC）的滚刀周节误差自动测量装置,详细论述了该装置的自动测量原理与PSoC测量系统的组成。采用PSoC作为处理核心,半桥式自感传感器作为误差测量传感器,由集成信号变送电路实现电感传感器信号的调制与解调,采用PSoC自带的高精度A／D转换器对位移信号进行采样,经过运算后得到测量结果,实现了对滚刀周节误差的自动精密测量。     

基于LTCC工艺的数字三轴加速度传感器的研制

将微机械加工工艺与混合集成技术相结合,设计并制作了具有RS422标准接口的数字三轴加速度传感器。采用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺将敏感元件、信号调理电路、模数转换电路和接口电路集成于一体,集成后的体积为45mm×45mm×15mm,实现了传感器的数字化、小型化和模块化,并大大提高了系统的测量精度和可靠性。     

基于单片机的多功能手持测量仪的设计

传统测量仪由于结构复杂、功能单一,价格昂贵,已经不能满足人们的需要。基于单片机的手持测量仪具有体积小,功耗低的优点。随着单片机系统功能不断加强,基于单片机的集成测量系统也得到了广泛应用。本文基于STC12C5A60S2单片机设计了一种手持测量仪,能对温湿度、噪声、距离进行实时测量。通过温湿度传感器DHT21、噪声传感器、超声波测距模块来对环境参数进行采集,采集到的模拟信号经过单片机A／D转换,利用按键模块在LCD12864液晶上进行显示。系统能对超过设定的参数值进行报警。     

无线扭矩-转速传感器在传动轴测试中的应用

设计了一种应变式无线扭矩传感器,同时集成了转速测量功能,在测量传动轴扭矩时,同时能准确的测量出转速。该传感器节点内置独立的高精度桥路电阻和放大调理电路,可以通过上位机软件,实现1/4桥、1/2桥、全桥测量方式的自动切换,兼容了各种类型的桥路传感器。节点通过无线数字信号传输,将测得的应变及转速值无线发送到上位机数据测试系统,该传输方式消除了传统采用的长电缆传输带来的噪声干扰,使得整个测量系统具有很高的测量精度和很强的抗干扰能力。通过工程实际应用,测试结果显示,本无线扭矩-转速传感器稳定可靠。     

基于TCS208F的氢气体积分数检测仪的设计

系统采用微流量气体热导传感器TCS208F进行氢气体积分数检测,设计信号调理电路,并在传感器外部设计环境温度控制电路,以实现传感器的恒温检测.传感器输出的微弱信号经测量电桥调理输出,通过集成芯片AD708进行初级放大,经减法电路进行二次放大,最后把标准电压信号送入单片机C8051F020的测量系统进行后续处理,完成氢气...     

控制电位型水中臭氧电化学传感器的试验研究

阐述了控制电位型水中臭氧电化学传感器的结构及其原理,通过对循环伏安曲线、极化曲线和不同电位时的电流响应对比曲线的综合分析,得出控制电位为0.50 V时传感器电流响应线性度好、灵敏度高。此外,设计并应用了电位控制和测量电路,实现了对传感器的电位控制以及输出信号的处理。     

利用集成开关型霍耳传感器测定惯性质量

把集成开关型霍耳传感器应用于惯性称实验中,测定物体的惯性质量,操作简便,测定精度高,同时提高了实验的现代化水平.