高精度超声波智能测距仪的设计与实现

介绍了超声波测距工作原理并分析超声波测距误差产生的原因。为了达到高精度的测距要求,描述了以MC9S12XS128为核心的硬件设计方案。设计了以LM555定时器组成多谐振荡器的超声波发射电路和以数字电位器MAX5400、可编程放大器AD620组成可调节自动控制增益电路的超声波接收电路以及温度补偿电路。实验表明,在近距离测量范围内该超声波测距方法可达到毫米级。     

产业技术与信息

集成LCD驱动器的4 1/2位单片ADC MAX1494是Maxim最新推出的集成了LCD驱动器的4 1/2位低功耗模数转换器(ADC)。工作电压范围为单电源2.7V～5.25V。MAX1494包括一个内部基准、一个高精确度的片上振荡器以及一个三重液晶显示驱动器。内置电荷泵产生负电压用于驱动单电源供电时的集成输入缓冲器。该款ADC输入范围可设置成±2V或±200mV,并将其转换结果输出给LCD或单片机(μC)。单片机则可容易地通过SPI/QSPI/MICROWIRE兼容串行接口进行通信。MAX1494是一款4 1/2位(±19999计数)ADC器件,它不需要外部电容器、自动回零电容器、晶振、电荷泵等器件。该款ADC具有可产生差分输出信号和基准输入的片上缓冲器,允许与高阻抗信号源直接接口。另外,它采用连续的内部失调校准,并且可提供大于100dB的50Hz和60Hz噪声抑制。其它特征包括数据保持、超量程和欠量程检测以及低电池监视器。MAX1494采用32引脚7mm×7mm TQFP封装形式,其商业级器件工作温度范围:0℃～70℃。     

行业动态

OPTEK推出高精度霍尔效应传感器近日，OPTEK Tecthnology公司开发出耐用型霍尔效应传感器——OMH3075B和OMB3075S系列，即使在很宽的温度范围内，也具有高精度定位功能，包括大多数恶劣环境和各种温度条件。该霍尔效应传感器的工作电压范围较宽。 OMH3075B和IOMH3075S系列双极闭锁传感器包含Hallogic单片IC、线性放大器和施密特触发器。Hallogic单片IC带一个霍尔元件，而线性放大器和施密特触发器则集成在单片硅片上。OMH3075系列器件工作电压为4.5V至24V，工作状态下极取电流高达25mA,在DC达到100kHz以上的开关速度时输出特性不变，其工作温度范围在-55℃和125℃之间。为满足特殊需求，TT ElectronicsOPTEK Technology公司还提供定制和特殊参数。OMH3075传感器是根据MIL-STD-883 B类和S类方法进行筛选的。TT Ekectribucs OPTEK Technology的这些传感器引脚镀金，并采用密闭的陶瓷封装，可承爱260℃的焊接处理。这种传感器适用于无刷DC马达、汽车、机器人和重工业传感应用。或者光电器件不适用的恶劣环境。     

基于PT100的高精度温度采集系统设计与实验研究

介绍了温度采集系统的硬件、软件设计和实验研究.系统由下位机和上位机构成,下位机硬件主要由温度传感器PT100、由仪用放大器AD620构成的调理电路、A/D转换器MAX197和微控器AT89S52构成,上位机为PC机.下位机软件用C言语编写,上位机软件用VB6.0设计而成.在恒流源的激励下,PT100的阻值随温度的变化转换成电压的变化,调理电路对电压信号进行放大、变换,输出0 V～5 V的标准信号,经A/D转换送下位机,再通过串行通信上传给PC机进行存储、显示和图形化.系统采用分段线性化算法,利用MATLAB软件进行最小二乘法线性拟合,得到不同温度区间上的标度变换算法.与WZPB-1型标准铂电阻温度计的对比实验结果表明该系统的测量精度优于±0.1℃,系统工作稳定、可靠.     

一种小型多功能数字温度计

笔者用便于获得的少量元器件设计了一个小型多功能数字温度计。它能够精确地实时测量和显示-55～100℃环境温度,还可以作为数字电压表或电流表显示多种形式的传感器测温的结果。它具有电路简单,使用方便,读数直观,体积小,成本低,可靠性高等优点。测量与显示部分的原理图见下图所示。温度检测器选用AD590半导体温度传感器。它是一种由半导体芯片集成的两端式温度敏感电流源。外形与小型金属壳晶体管相似。其上所流过电流的数值(A级)与绝对温度的度数成正比,而对激励电压和负载不敏感。其激励电压可以从 4V到 30V,使用的温度范围为-55～150℃。由于AD590具有标准化的线性输出(1μV/K)因此使用极为方便,不需要电桥,不需要低电平测量设备,也不需要线性化电路和参比端温度补偿。而且由于它是一个高阻抗的电流源,其输出是电流,可以使用长导线     

电子温度传感器与控制器TMP-01的应用

美国模拟器件公司今年推出了电子温度传感器与控制器一体化的单片电路TMP-01.它提供了-55℃到+125℃范围内的可编程设定点控制,温度/电压值输出,可被广泛地用于高/低温报警、温度控制、热保护、工业过程控制等场合.本文介绍TMP-01的应用,并提供一些实用电路.     

单通道/双通道12位I^2 SAR ADC在125℃时性能规格有保证

凌力尔特公司（Linear Technology Corporation）推出一对单通道／双通道12位模数转换器（ADC）LTC2301／LTC2305,这些器件通过1个I^2C兼容两线接口通信,在1ksps输出速率时仅消耗1．5mW功率。LTC2301采用引脚兼容的4mm×3mmDFN和MSOP封装,测量单个差分输入,而LTC2305把两个单端输人数字化。这两款ADC采用MSOP封装时,在-40℃～＋125℃的汽车／H级温度范围内提供保证的性能规格。LTC2301／LTC2305非常适合于汽车检测、电源和温度测量、以及需要I^2C通信的空间受限设计。     

火电机组主蒸汽温度神经模糊-PID串级控制

如何将机组主蒸汽温度快速地控制在额定范围之内是火电厂热工过程控制面临的主要难题.针对超临界锅炉机组的主蒸汽温控制问题,提出一种基于神经模糊模型的火电机组主蒸汽温度自适应PID控制方案.根据采集到的减温水流量、高温过热器入口温度、主蒸汽流量、主蒸汽温度数据建立机组主蒸汽温度神经模糊模型,以此模型为基础实施主蒸汽温度自适应PID串级控制.内环采用PI控制器克服内部扰动,从而减少扰动对于导前汽温的影响,再将内环PI闭环控制系统及惰性区作为广义被控对象实行单神经元PID控制,通过主蒸汽温度额定值和实际输出值之间的误差对控制器参数进行在线调节,最终达到对过热器的控制.仿真实例验证了所提出的方法的有效性.     

产业信息

Maxim推出具有智能动态切换功能的频率合成器 Maxi m推出具有9路LVPECL时钟输出和智能动态切换功能的低抖动频率合成器MAX3678。该器件从66.6MHz的低参考时钟输入产生高达333MHz的时钟输出。器件采用低噪声VCO和PLL架构,具有0.30psRMS超低抖动(12kHz至20MHz)和-60dBc的电源噪声抑制。MAX3678可简化系统时钟设计、提高可靠性,是高端服务器存储和CPU时钟发生器等高速同步应用的理想选择。MAX3678通过引脚或I2C接口配置,能够产生2个不同的频率,分别用作存储模块参考时钟和CPU时钟。该特性省去了昂贵的高频振荡器和扇出缓冲器,从而节省了电路板空间和BOM总成本。MAX3678工作在0~+85℃扩展级温度范围,采用3.3V±5%电源供电。器件提供无铅、56引M脚ITPQSFN科封技装。推出45ns IP核及90ns硅IP进一步扩展HDMI产品线MIPS科技公司进一步扩展了其HDMI IP产品线,推出45ns IP内核(控制器+PHY),以及90ns硅IP。HDMI已成为各种消费电子产品的主要数字接口,代表着创建高带宽、数字设备间优化连接的事实上的标准根据技...     

科技动态信息报道

“EVOC”工控杯工控机知识知多点 　　2000年,工控知名厂商——研祥工控集团为了解整个社会对工控知识的认知程度,联合中国计算机协会工控机专委会发起,全国十余家专业媒体共同举办了“EVOC”工控杯工控机知识大赛。 　　本次大赛吸引了众多读者的关注,收到参赛答卷数千份。对于工控这门相对冷僻的行业而言,能有这么多的响应,当真可喜可贺。美中不足的是：如此多的参赛答卷中,竟没有一份完全正确！这说明,我们的读者,抑或从业人员,对工控机知识的了解还很不够,各方面应利用一切可行条件给读者提供方便,让整个社会对工控机知识有更多的了解。 　　基于工控机产品的配置灵活性、超强恶劣环境适应性、安全性、易扩展和延伸性等普通PC机所不具备的特点,军事、网络、通信、电力、监控、交通、金融、商业等各行各业纷纷根据自身的行业特点采用工控机构建控制系统;智能家电的出现,使日常生活中也能见到工控机的影子。 　　工控机在社会生产和生活中的使用正日渐广泛,全社会需要对工控知识有更多的了解。为此,本社今年与研祥工控集团合作,举办“EVOC”工控杯工控机知识知多点活动。活动设一等奖1名：奖家用电脑1台;二等奖2名,各奖PDA掌上电脑1台（价值2000元）;三等奖10名,各奖平面艺术音响1套;四等奖50名,奖精美礼品1份。另外,所有参加活动寄回答卷者,均可获得礼品1套。本次活动由研祥工控集团提供礼品和奖品。活动详情参见本刊下期或http://www.evoc.com。 Intellution中国地区首次新产品发布会在海南成功召开 　　2001年2月18～21日,60名来自全国各地的分销商和客户齐集海南岛,参加了2001 Intellution新产品发布会。 　　在发布会上,来自Intellution美国、日本及中国的市场和技术专家为大家介绍了最新产品iFIX2.5的应用特点和亚太区OEM市场概况,还为大家演示了各种开发工具包、批次处理软件iBatch。iFIX2.5中的最新演示系统、停机处理软件iDowntime以及iFIX2.5的先进的历史趋势和报警管理功能,给大家留下了深刻印象,Intellution的全球技术支持和服务系统iGlobeCare也成为关心的热点。 MOXA NPort Server Lite和Async Server双双荣获台湾精品奖 　　亚洲第一大串口通信产品制造商——台湾摩莎科技(Moxa Technologies),日前以2000年创新研发的MOXA NPort Server Lite设备联网服务器和Async Server通信服务器两项产品,参加“第九届台湾精品评审”,以其创新的技术和高品位的设计,赢得评审的青昧,双双荣获“台湾精品奖”。 　　Moxa自推出NPort Server以来,就不断地致力于RS-232/422/485串口设备连接TCP/IP网络的研究与发展,让所有的RS-232设备能立即升级,成为具备TCP/IP接口的网络外设。在2000年陆续推出CN2500通信服务器(4/8/16口)、NPort Server Pro(8/16口)和NPort Server Lite(1/2/4口)后,总结长期推广串口设备联网的经验与用户使用的建议,于2001年推出新一代的设备联网服务器——NPort Express和NPort Express Module,以最节省PC资源的方式,提供与系统连接更容易、功能更齐全的设备联网产品,并在保障原有硬件、软件的投资,让用户在产业设备自动化系统的架构上,能有更自由、更轻松的挥洒空间。 　　新一代的NPort Express和NPort Express Module,具备1 个RS-232/422/485三合一界面的串口和1个自适应10/100 M的TCP/IP网口,可让串口设备立即连接网络,以最轻松、最节省资源的方式,实现产业设备完全自动化联网管理系统的梦想,且Express体积只有香烟盒大小,Module更是只有信用卡大小,非常容易放置在系统或设备内;Moxa引以为荣的软件研发能力,领先同业提供更完整的Windows 2000/NT/95/98/ME、Linux、UNIX的Drivers和TCP/IP Socket工具,使系统开发者无须更改现有的应用软件或程序,即可如同使用COM口一样,透过网络直接控管RS-232／422／485界面设备,保障现有的软件投资;另外,随货附赠Moxa公司自行开发的串口通信应用开发工具软件——MOXA PComm Pro,丰富的API函数库和完整的监控程序,让串口通信应用程序的开发和数据传输监控更为简单,提高系统内串口通信的稳定性、安全性。 NI公司指定2001年集成商 　　2001年2月19日,美国NI公司将其500多个系统联盟商中的13个指定为2001年集成商。指定集成商运用其应用经验和对NI公司产品的深入了解,为包括汽车、通信和制造测试领域的用户构建用户定义的解决方案。 　　2001年选定集成商为：Advanced Measurements Inc.,Alfautomazione S.r.l.,B&B Technologies Inc.,Bloomy Controls Inc.,Cal-Bay Systems Inc.,Data Science Automation Inc.,MicroCraft Corp.,Quantum Controls Inc.,Radical Systems Inc.,Stress Engineering Services Inc.,VI Engineering Inc.,VI Technology Inc.和Viewpoint Systems Inc.。 　　指定集成商通过与NI公司在世界各地的销售、市场、研发和技术支持部的紧密合作来选择并集成NI公司最好的产品以满足用户的要求。指定集成商具有良好的职业道德,信守承诺和稳定的公司运营。 美国NI公司推出新的信号调理器件(SCC)模块 　　2001年3月5日,美国NI公司推出新的SCC模块,满足频率-电压的转换、集成电路压电(ICP)加速计和阻热探测器（RTDs）的应用。 　　SCC-FV01是一个双通道频率-电压的转换模块,可输入±10 V最大100 Hz信号,其输出与输入频率成线性比例,0 V表示DC输入信号。 　　SCC-ICP01单通道有源加速度计模块可接受±5 V的信号,具有19 kHz的3极Bessel低通滤波器,以进行噪声和抗混叠滤波。它含有4 mA电流源,以驱动ICP兼容的传感器。 　　双通道的SCC-RTD01模块接受2、3和4线铂RTD,并且具有1 mA激励源以驱动RTD。这两个通道都具有25倍的增益,并包含一个30 Hz的低通滤波器来滤除噪声。 　　NI公司还为SCC-LP系列增加了新的成员SCC-LP04,这个模块对一般输入具有噪声和抗混叠滤波功能,并且提供了1 kHz的截止频率。SCC-LP系列模块是双通道四阶Butterworth低通滤波器模块,带有支持±10 V信号的差分输入。 美国NI公司推出高速SCXI-1128多路/矩阵模块 　　2001年3月5日,美国NI公司推出SCXI-1128多路/矩阵模块。SCXI-1128为广大用户建立以计算机为基础的测量系统,并提供一个高性能、紧凑、灵活的多路开关。该模块可作为多路（复用）器或矩阵模块,使用固态继电器,可提供高达1 000次/s的扫描速度。 　　用作一个多路（复用）器时,SCXI-1128可配置为下列模式：64通道（单线）,用于多通道输入方式;32通道（双线）,适于差分输入方式;16通道（四线）,适于高精密电阻测量,例如热敏电阻(RTD)和半导体热敏电阻。 　　选择适当的SCXI前端接线端子,SCXI-1128可作为一个4×8、双线矩阵模块工作,以满足多台仪器系统的切换需要。通过增加另外的模块,可很容易地扩大矩阵或多路（复用）器的通道数量。由于SCXI机箱中有矩阵扩展电缆和高压背板,所以SCXI-1128实际上免除了手动连线的工作。 　　该模块也同样适用于高压应用系统,它可切换高达250　V的信号。由于没有可移动的机械部分,所以该模块可维持很长的工作寿命。SCXI-1128带有IVI兼容的仪器驱动程序,可以在先进的应用开发环境中工作,包括LabVIEW和Measurement Studio。 Gould Ultima 500数字存储示波器工作站获得2000年度“最佳测试仪器”大奖 　　美国尼高力仪器技术公司的姊妹公司Gould(歌德)公司生产的Ultima 500数字存储示波器工作站,在美国“测试测量世界”2000年的评奖活动中,荣获“最佳测试仪器”大奖。 　　作为测试测量仪器的权威杂志,《测试测量世界》(《Test & Measurement World》)从当年推出的几万种测量仪器中,依照技术创新性和市场开创性的原则,提名几十种有代表性的产品,再由全球的读者投票最终选出该年度的“最佳测试仪器”。 　　Ultima 500以其突破性的示波器与PC相结合的设计,开创了数字存储示波器的新时代。它将基于Windows NT的PC与高性能500 MHz DSO相结合,形成高档DSO工作站。基于Windows NT技术,DSO具有了无可比拟的连接能力和分析报告功能。测试工程师可以将DSO连接到以太网上通过网络进行测试;或者通过PC的USB口连接键盘鼠标对仪器进行操作;还可通过红外口完成通信;通过ActiveX控制和用户编成库,任意设置示波器的界面。 　　Gould公司是生产数字存储示波器和多通道数据记录仪的知名厂商。总部设在美国俄亥俄州,在仪器制造领域有60多年的历史,产品以可靠性高、符合用户的使用要求而见长。Gould公司网址：www.gouldis.com。 福禄克举办工业测试仪器分销商年会 　　美国福禄克公司（Fluke）中国区,3月23～25日在北京怡生园国际会议中心举行“黄金组合、共创未来,福禄克公司2001年工业测量仪器分销商年会”。公司副总裁Linda Cheever、中国区总经理黄宜植、中国区业务发展总监黎志刚及20多家分销商等参加。 　　会上,该公司介绍了全球及中国的业务发展状况、发展目标及渠道发展政策,并颁发了2000年度中国最佳分销商奖和市场开拓奖。今后将加强该公司与安捷伦公司分销协议中所涉及的安捷伦公司基础测试仪器的分销管理工作。为此,该公司将在各地发展有志拓展安捷伦业务的经销商,完善安捷伦基础测试仪器的分销网络。该公司中国区总经理黄宜植表示：“福禄克公司进入中国的20多年来,不仅给中国用户带来了领先的技术和超群的产品,也将先进的分销经验与中国分销商共享。福禄克公司为分销商提供了完善的签约、供货、备件、结算、培训、维修、技术支持和广告支持等服务。此会的目的在于加强与分销商的合作,扩大福禄克品牌的知名度和市场拓展的深度与广度,实现与分销商共同发展的双赢。我们愿以万分的诚意与更多的中国分销商合作,共创美好未来。” 福禄克全力支持中国高等教育改革 　　世界著名的电子测量仪器厂商美国福禄克公司（Fluke）中国区积极参与中国高等教育的现代化进程,在世界银行贷款支持的高教改革方案中,该公司与中国教育部签署了519台可编程全5位台式数字万用表及40台手持式数字示波表的供货合同,用于中国16所高等院校建立现代化的基础教学实验室及辅助课题项目的研究。近日仪器已全部顺利交付各地用户。这是作为世界紧凑、精密、专业电子测试仪器的领导者福禄克公司近年来又一支持教育的重大举措。该公司中国区北京办事处工业测量仪器部经理邹鞠明女士表示,公司期望中国高等院校能对新技术、新产品的了解更及时,未来的工程技术人员应该在他们的专业课程中有机会了解到他们将来工作中必将用到的安装、维修及维护的测试工具,更多、更好地熟悉世界知名企业的产品。 “第一届国际机械工程高等教育国际会议”将在长沙召开 　　为了在新世纪进一步推动我国机械工程教育的发展,加强高等教育研究的国际合作和学术交流,由国家教育部高等教育司、中国工程院教育委员会、中国机械工业教育协会主办,清华大学等20多所院校协办,湖南大学承办的“第一届国际机械工程高等教育国际会议”将于2001年10月22～24日在长沙召开。会议受到了国家教育和科技主管部门、国内外机械工程领域一流的教育家、科学家和企业家的高度重视。大会的组织机构、学术机构和会议主题报告人层次之高,预示着这次会议将是新世纪初在我国召开的一次水平高、影响大的高等教育国际学术会议。会议详情和最新通知请访问会议专用主页：www.icheme2001.org。