基于DSP的在线电容电流测量设备的开发

针对现有电容电流测量设备存在安全隐患的问题,文章提出了一种基于DSP的在线电容电流测量设备的设计方案,介绍了该设备的测量原理、硬件和软件的设计。该设备采用信号注入法测量电网电容电流:由消弧线圈二次侧在线注入20~80 Hz、步长为0.2 Hz、幅度相等的信号,通过DSP处理电网的反馈信号得到电网系统的谐振频率,间接计算得到电网电容电流。该设备解决了电容电流测量的安全性问题。     

基于DSP的去除ECG工频干扰的陷波滤波器设计

本文详细介绍了在以DSP为核心的心电监护仪中对50Hz工频干扰去除算法的实现方法。首先应用Matlab工具设计一个50Hz陷波滤波器,通过仿真确定合适的滤波器系数,然后充分利用DSP的软硬件特点,在DSP系统上实现该算法,并做了详细的分析和仿真。结果显示,系统能很好地去除50Hz干扰,并且速度较快符合实时性要求。     

低频下带损耗小电容量的测量

低频下带损耗的小电容的测量存在困难.传统的交流电桥方法因50Hz的干扰无法使用,数字电容仪也因损耗的影响使测量误差变大.本文介绍一种用低频信号源和双线示波器的简便方法,效果很好.     

脑电信号的数字处理技术研究

针对μV级脑电信号高频干扰和50 Hz工频干扰及对线性相位性的要求,应用频率采样技术设计了0～40 Hz FIR低通滤波器:并克服了传统FIR 50 Hz陷波器滤波阶数要求过高和对频率不稳定干扰信号缺乏鲁棒性的弊端,设计出50 Hz自适应陷波器.Matlab仿真后的波形图和功率谱图表明,该技术能很好地抑制高频干扰和50 Hz工频干扰信号.将经过仿真后的算法通过编程在DSP芯片上进行了实现.     

数字控制低频扫描仪的设计与实现

以低频网络为分析对象,采用数字式扫频的方法设计了低频扫描分析仪系统。系统主要由微控制器、扫频信号源、低通滤波器、幅度控制和峰值检波5个模块组成。其中扫频信号源以DDS专用芯片AD9833为核心构成,峰值检波采用运算放大器和分立元件构成。系统软件采用C语言编写,能方便地进行修改和移植。经过测试,系统在50 Hz到20 k Hz频率范围内能够对被测网络的增益及±3 d B的带宽进行测量,最小扫频频率步进可以达到0.1 Hz,测量误差小于5%并能实现自动增益控制。     

脑电图机放大电路的设计与仿真

在现有生物电放大器研究的基础上,改进并设计了一种符合脑电信号特征的新型高性能放大电路,避免了传统生物电放大电路冗繁的模拟滤波环节.设计中利用TI公司的低功耗仪表放大器INA326,得到了较高的共模抑制比;进而通过50Hz陷波器和低通滤波器,有效地消除了脑电信号强大背景噪声的干扰,实现了微弱脑电信号的放大和采集;最后利用TINA仿真软件对该前置放大电路和50Hz陷波器进行了设计的仿真验证.结果表明,放大电路具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、非线性度小、抗干扰能力强的特点,具有较强的实用性.     

静止无功发生器控制算法优化设计

针对静止无功发生器的单解耦电流环控制器中引入陷波器或滤波器实现对2ω电流振荡的抑制,但陷波器或滤波器的使用却增加了电流环控制器的延时时间,导致控制信号误差增大的问题,提出一种基于双解耦的电流环控制策略,并与带滤波器或陷波器的单解耦电流环控制策略进行比较、分析.实验结果证明,与带滤波器或陷波器的单解耦电流环控制策略相比,所提出控制策略不仅能够更加有效地降低或消除正和负序电流环中的2ω振荡电流,而且控制信号的延时时间大大减小.由此可见,该控制策略能够实现优化控制系统的目的.     

基于矢量调制的多因子误差补偿方法研究

自动平衡电桥是阻抗分析仪的核心。在高频段,由于分布参数的影响,矢量合成的正交信号源不能保证严格的正交,使电桥无法达到平衡,高频测量性能普遍较差,限制了自动平衡电桥的应用。为此,建立了一种基于矢量调制的多因子误差自动补偿方法。在误差电压经过矢量检波得到两路正交信号后,通过多个补偿因子调节两路正交信号的幅度与相位,得到两路标准正交信号,使电桥达到平衡,从而适用于高频测量。运用该方法设计的自动平衡电桥电路,工作频率范围拓宽为20 Hz~20 MHz。该方法应用到阻抗分析仪时,以Agilent标准电阻及标准电容作为被测件(DUT),在20 Hz~2 MHz内测量精度为0. 2%,在2~20 MHz内测量精度达到0. 87%。该方法解决了传动自动平衡电桥在高频段无法平衡的问题,在保证测量精度的同时,拓宽了测量频率范围,能够满足市场的需求。     

基于数字陷波滤波技术的失真度测量方法研究

主要提出基于数字陷波滤波技术的失真度测量方法.该方法利用数字陷波器抑制基波实现失真度测量,有效地克服了传统的基于FFr的失真度测量方法中频谱泄漏等问题对测量结果的影响,实验结果表明该失真度测量方法有较高的准确度.     

基于信号注入法的电容电流测量仪研究

随着电缆在中压配电网的大量应用,系统电容电流水平不断增高。准确便捷地测量配电网系统对地电容电流成为该领域研究的热点。文章设计了一种基于信号注入法的电容电流测试仪,该测试仪采用直接数字频率合成(DDFS)技术产生变频电流信号,运用傅氏算法对中性点非直接接地系统的电容电流进行测量,具有较高的精度,使用方便、灵活。     

高性能朗缪尔探针测量仪的研制

简要介绍了朗缪尔探针测量仪的系统构成和工作原理,给出了信号发生及采集处理系统的电路设计.通过选用精密低噪声的仪用放大器并组合适当大小、适宜材料的电阻和电容构建模拟链路,以及贯穿于整个模拟链路的滤波电路设计,保证了低噪声采集电路的实现.采用高边检流和浮地方法,解决了单探针测量接地误差问题.设计有8×7个不同的电流采样量程,电压电流信号同步采样,可实现10nA～50 mA动态微弱信号的精确测量.     

基于电容传感器的飞机滑油磨粒检测系统设计

飞机发动机的异常摩擦、磨损会在滑油中产生大量的磨粒,对滑油磨粒的有效检测可以为发动机的故障诊断提供可靠信息。设计了一个弧状极板式电容传感器,但传感器中电容变化量非常小,传统方法难以检测,采用交流电桥式电容检测方法。系统以AD9833为DDS信号发生器给交流电桥施加激励信号,经C/V转换、差分放大、相敏解调以及低通滤波等处理后得到实时电压变化。可实现弱信号的精确检测,且能有效克服杂散电容和寄生电容的影响。多次实验结果均表明：该检测系统具有灵敏度高,稳定性好等特点。     

基于混沌的微弱信号直接数字化测量研究

首次提出了在现有的恒流源混沌映射信号测量系统中,增加一次保序变换,将N位的自然排序混沌轨道符号序列起始段直接映射到N位的自然排序标准二进制序列,从而在混沌映射测量结果与传统线性A/D转换结果之间,建立直接的对应关系的方法.该方法可以有效地解决现有混沌映射信号测量技术中存在的一些问题.研究表明,混沌映射和保序变换,可以用于微弱信号的直接数字化测量,也可作为数字化传感器或传感器阵列的设计参考.     

纯音听力计中纯音信号发生器的设计与实现

纯音听力计是进行听觉功能测试的基本声学仪器,而纯音信号发生器是其最重要的组成模块,它决定着可控声源的质量,直接影响测试结果的准确性;文章分析了现有纯音信号发生器存在的问题,提出了一种基于微处理器ATMEG128的设计与实现方法;该发生器可生成频率在125Hz~8kHz、听力级为-10~120dB的精密纯音信号;其中,频率按1/3倍频程输出,听力级的最小调节精度可达0.5 dB,符合国家标准。     

A HEMT large‐signal model for use in the design of microwave switching circuits

The nonlinear sources of switch‐HEMTs have been well analyzed by using the measured data. The small signal intrinsic capacitances (under both positive and negative V _ds operation) have been extracted by an extended small signal model. one‐dimension capacitance model has been effectively applied to model the small signal incremental capacitances directly extracted from the key operation region, which has also automatically taken into account the surface trapping effects. A new capacitance model has been effectively proposed to well fit the key nonlinear source (the deep subthreshold capacitance) of switch‐HEMTs. Simple switching function and additional voltage dependence have been applied to model the wide linear‐region (from high‐ V _gs region to deep subthreshold region) of channel current. On/off state small signal insertion loss, small signal isolation, weak harmonics, and power carrying capabilities are accurately predicted by the large signal model. The model shows very good convergence of circuit simulation. Meanwhile, the simple equations and distinguishing among the capacitances accurately make the scaling rules simple and accurate.     

基于DDS技术AD9850的激励信号源设计

给出了一种基于直接数字频率合成(DDS)技术的涡流检测激励信号源的设计与实现方案。以单片机AT89S52为核心的控制芯片,采用AD9850型DDS芯片,外围配合滤波器、人机交互等模块,得到频率、相位可调的涡流传感器的激励信号源。该信号源系统具有频率分辨率高、稳定性好、频率可控等特点,可实现100Hz-40MHz范围内、步进值为1Hz的正弦信号的输出,电压峰-峰值达到10+0.4V。     

基于FPGA和LabVIEW的信号源设计

基于FPGA运用了DDS技术实现信号源的硬件设计和LabVIEW图形编程工具实现信号源的交互界面,完成了一个基于虚拟仪器平台的信号源设计。它可以产生峰峰值从0.1V到8.5V可调,频率从0.005Hz到2MHz可调的正弦波、三角波、方波三种波形产生数字波形。     

基于FPGA和LabVIEW的信号源设计

基于FPGA运用了DDS技术实现信号源的硬件设计和LabVIEW图形编程工具实现信号源的交互界面,完成了一个基于虚拟仪器平台的信号源设计。它可以产生峰峰值从0．1V到8．5V可调,频率从0．005Hz到2MHz可调的正弦波、三角波、方波三种波形产生数字波形。