一种微电流测量方法的研究

为实现一种高准确度、快速、稳定测量微电流信号的方法,从而运用开关调制、低通滤波、运放反馈、多级放大、差分、状态判别电路等构成整个测量系统,解决了多级放大与运放电路饱和的问题,提高了测量系统的信噪比。设计出最小量程10pA,最小分辨率0.5pA,准确度可达0.5级的微电流测量仪。试验结果表明,影响微电流测量的主要因素是工频干扰和电路失调,设计所采用的低通滤波、屏蔽能够有效抑制工频噪声;开关调制放大电路、差分电路能够有效消除电路失调带来的测量误差。     

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。     

微机控制电化学系统中的微电流测量设计

为提高电化学分析仪系统的测量精度和数据分析速度,优化系统的结构,介绍了由单片机ADuC847控制的电化学分析仪系统中的微电流测量设计,分析了微电流测量的原理,通过I/V转换、T型电路和抗干扰等设计,并使用高精度运放OPA129对微电流进行放大,实现了宽量程和高灵敏度。该系统可以快速、准确测量pA~μA级微电流,并能直观地显示测量结果。     

电化学分析系统中pA～μA微电流测量

为了提高电化学分析系统的分析速度和测量的准确度.探究如何对电化学分析系统中,既有慢变化又有快变化的pA～μA范围的微电流进行快速、准确的测量.基于定阻式I/V转换的方法,对pA～μA范围的微电流,设置了由微机控制的多个电流量程及自动调零电路,以及从软、硬件上进行抗工频干扰的设计.实现对宽范围微电流测量的量程快速搜索、转...     

氢火焰离子检测器微小电流检测系统设计

气相色谱分析是物质分离分析的一种重要手段,在众多领域应用日趋普遍.通过对检测组分进行处理后,使之以电信号的方式被检测.氢火焰离子检测器是气相色谱检测器其中一类,由于其检测信号微弱,范围较宽,使得对 检测器中微小电流放大技术的研究和实现都有较大的难度和局限性.设计了高阻抗、低漏电流的场效应管作为反馈元件构成的对数放大电路检测系统,实现对490 pA～12 μA范围内的电流检测,以及自校准调零电路确保测量数据误差小于3％.降低了氢火焰离子检测器检测电路的复杂度,提高了系统精度,在现有气相色谱检测器处理宽范围微弱电流信号的方法上提出了一种新的解决方法.     

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,...     

集成式无酶电化学葡萄糖检测系统

针对血糖检测需求,结合功能化修饰、微机电系统(MEMS)和无线通信技术,提出了一种集成式无酶电化学葡萄糖检测分析系统。该系统以氢氧化镍(Ni(OH)_2)修饰的丝网印刷电极为传感部件,通过构建集成化的信号测量电路实现微弱信号的转化、放大与传输。信号测量电路部分由微控制器、信号发生电路、恒电位电路、I/V转换电路、放大电路、A/D转换电路等部分构成,并集成在一块普通U盘大小的模块中。数据发送通过蓝牙无线传输实现,数据分析结果在上位机端显示。葡萄糖检测实验结果证明,该系统对葡萄糖溶液检测的灵敏度可达到11.12μA/mmol/L,检出限为45.9μmol/L。通过系统性实验评价研究,证明所提出系统具备较好的重复性和抗干扰能力,电极寿命不短于48 h。由于该系统体积小、成本低,便于随身携带,有望在糖尿病的家庭预防和临床诊断中发挥更大作用。     

基于霍尔传感器阵列的电流测量系统

集磁环的存在导致开环式和闭环式霍尔效应传感器存在磁饱和现象。一种由多个霍尔元件构成圆形阵列方式的传感器阵列电流测量系统,通过测量一次导线产生的磁场计算得到被测电流数值克服了这一现象。首先建立霍尔传感器阵列数学模型,分析霍尔元件数量、载流体偏心引入的误差变化,然后设计加权增益调整电路、移相电路和基于电压反馈的功率放大电路,用于实现大功率信号输出,最后根据试验结果证明,所设计的电流测量系统整体准确度达到0.2级水平。该电流测量系统包含16个霍尔元件,检测电流变比为600 A/5 A,系统功耗仅0.4 W。     

重频高压ns脉冲电源关断保护电路的设计及应用

由于重频ns脉冲电介质击穿试验中持续时间过长的大幅值短路电流会对设备造成损害,因此设计了一种用于高压ns脉冲电源的关断保护电路。试验时根据电流的变化来判断击穿的发生并作为触发信号,关断保护电路将示波器的触发反馈信号转换成脉冲控制信号来实现击穿后电源的自动关停。将所设计的电路用于重频ns脉冲PTFE击穿试验中,验证了电路的有效性。利用该关断保护电路和示波器组成的测量系统测量了重频高压ns脉冲条件下PTFE击穿的电压电流波形和重频耐受时间,测得重频耐受时间204ms。结果表明该测量系统误差为22μs,可以满足40kHz重复频率以下的ns脉冲固体击穿试验的要求。     

深亚微米飞高测量的光电检测系统设计

基于光电传感原理,设计了用于深亚微米飞高测量的光电检测系统,采用前置放大和后级放大电路结合,设计高速高精度数据采集系统,介绍了系统控制交互界面。性能测试结果表明,该光电检测系统线性度、分辨率和动态频率均满足飞高动态测试的要求。     

通用变频器检测与保护电路的设计

给出了几种相对较新的变频器检测与保护电路,包括电流、电压、过热、电源缺相和接地故障等的检测电路.其中基于线性光耦的检测电路因具有线性度好、便于隔离和灵敏度高的特点而引人注目,应用前景广阔.这些检测与保护电路可直接用于变频器的设计和实现,使用效果良好.     

电除尘高频电源谐振电流过零信号的检测设计

描述了电除尘器高频电源串联谐振电路中零电流谐振开关技术,分析电流互感器的设计,并设计了谐振电流过零检测电路,给出了实验结果与实验波形.     

基于DSP的无位置传感器无刷直流电动机控制器设计

设计了一种基于DSP的无位置传感器直流无刷电动机驱动控制器,以TI公司生产的DSP控制器TMS320LF2407为控制芯片,采用反电势过零点检测法获得转子位置信号,介绍了驱动电路、转子位置检测电路和电流检测电路等硬件电路的设计以及软件编程。     

电动机的峰值电流检测及保护电路

介绍了通过检测流入电动机的电流来保护电机的电动机峰值电流检测及保护电路，分析了其相关参数的设计，并给出了整体电路图。     

一种基于数字控制的功率因数校正（PFC）电路系统的研究

由于模拟控制电路不易更改,模拟控制的PFC电路很难在宽输入电压范围内工作在理想状态。本文研究了一种基于数字控制的PFC电路,提出一种具有输入电压前馈的数字平均电流控制策略。该策略通过加入输入电压检测环节来校正控制参数,从而使PFC电路在宽输入电压范围内保持了良好的校正效果。实验结果表明该控制策略达到了预期效果,证明了理论分析的正确性。     

温升试验室大电流试验系统的设计和研究

随着近年来电器技术和电力需求的不断发展,大电流检测能力瞬时可达40kA以上,长期可达4kA。为满足长远发展要求,开发一套能满足更大电流的试验装置迫在眉睫。基于此,本文研发了一套基于多磁路-调压器的大电流试验系统,该系统瞬时电流为120kA(单相,能够满足试验波形要求),长期电流为12kA(三相,能够满足稳流调节),满足开关电器特性试验以及温升试验的需要。经过实际验证,该系统达到了设计要求。     

广义瞬时功率理论及其在电流检测中的应用研究

首先利用条件变分的电路优化方法对广义瞬时功率理论进行了数学和物理推导,从而给出了更为广义的多相电路瞬时功率理论。然后从电流检测的角度给出了广义瞬时功率理论用于电流检测的电流及功率分解方法。给出了基于广义瞬时功率理论的电流检测方法,并直接给出了用于多相电路电流检测的具体框图。最后对本文的电流检测方法进行了MATLAB仿真,仿真效果说明本文基于广义瞬时功率理论电流检测方法的正确性。另外,基于广义瞬时功率理论的这种电流检测方法有效避免了坐标变换以及对无功张量的直接运算,从而会有效减少硬件实施的环节。     

Transfer function‐matched capacitor‐current sensing and its circuit implementation for high‐frequency power converters

It would effectively achieve a fast load transient response in switching‐mode power converters when introducing capacitor current into the feedback control loop. In these schemes, an accurate and rapid sensing of capacitor current is crucial in the control circuit design. On this issue, a paralleled nonintrusive sensing scheme for capacitor current is proposed in this paper, which is implemented by matching the transfer functions of the sensing circuit and the sensed capacitor branch. With the proposed transfer function matching approach, 4 possible circuit topologies are derived in theory, and on this basis, a parameter design flow chart is given for 2 of candidate topologies. With the application of the proposed capacitor‐current sensing circuit to a constant‐frequency hysteresis controlled Buck converter, a fast and accurate sensing of capacitor current is achieved in experiment, as well as a fast load transient response.     

以网侧电流为补偿目标的有源电力滤波器预测电流控制

根据有源电力滤波器谐波和无功检测的不必要性的结论,提出了一种以网侧电流为直接补偿目标的APF预测电流控制新方法.首先建立了用于预测电流控制的APF离散化模型,然后根据网侧电流的下一采样时刻的预测值和目标函数挑选出下一时刻的电压矢量.该方法除了可消除采样、计算造成的延时外,还可以省略谐波检测电路及实现等效的PwM发生器,在一定程度上简化了控制电路的软硬件设计,还消除了谐波检测造成的延时,具有良好的暂态性能.仿真结果表明该预测电流控制方法具有良好的补偿性能.     

一种小功率无刷直流电机控制系统的设计

无刷直流电机控制系统由控制电路、检测反馈电路、信号隔离电路、驱动电路、主电路五大部分组成,其中控制电路采用MSP430F1611单片机实现,信号隔离采用了高速光耦6N137,转速检测利用无刷电机内部的霍尔传感器实现;电流检测引进了TI公司的霍尔电流传感器ACS712;驱动电路采用IR2130驱动芯片,该芯片自带2μs的死区时间,可同时输出六路驱动信号;主电路则采用三相桥式结构,由六个场效应管IRF540构成.整个系统按照转速、电流双闭环控制方式,引进PI算法,以一台52W的无刷直流电机(42BLF02)为被控对象,实现了电机的转速控制并保证了良好的稳态及动态性能,整个系统充分发挥了集成芯片的优势,电路简单,功耗低,而且可靠性比较高,具有一定的应用价值.