石英音叉液体密度传感器的阻抗谱测量

阐明了石英音叉液体密度传感器的工作原理,制备了石英音叉液体密度传感器探头,设计了以AD5933为核心的石英音叉密度传感器的阻抗谱测量系统,主要包括阻抗测量电路、信号调理电路、量程自动切换电路,结合人机交互模块,可以实现参数设置、数据处理和显示。最后测试实验表明,该阻抗谱测量系统具有较高的精度和稳定性。     

基于电化学阻抗谱的锂离子电池等效电路模型参数辨识方法

针对常用的等效电路模型参数辨识软件在使用时需用户多次手动调整初始参数,不利于阻抗谱车载应用的问题,提出了一种无干预的等效电路模型参数辨识方法。根据电化学阻抗谱各特征成分与等效电路模型不同电路环节相对应的规律,通过分段拟合的方法自适应地获取阻抗谱拟合的初值,进而实现了等效电路模型参数辨识。通过解析不同老化状态、荷电状态、温度下的阻抗谱,发现该方法与常用参数辨识软件的结果保持一致,从而为阻抗谱在线应用提供了基础。     

用于电阻抗谱测量的脉冲式方法的研究

为了将电阻抗谱应用于复合材料构件的异常检测,针对被测对象电阻抗谱的测量,提出一种不同于传统扫频方式的脉冲式方法.采用软/硬件协同设计方法设计并实现基于现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)的脉冲式检测系统.该系统能产生频率和脉宽可调的方波脉冲作为敏感电极的激励信号,基于FPGA芯片实现了一种能对瞬态响应电流曲线进行高速采集的步进采样方法,对采集到的电流曲线作进一步的处理以获得被测对象的电阻抗谱.为了验证脉冲式检测系统用于电阻抗谱测量的可行性和有效性,对Randles单元模型及双弛豫时间等效电路模型电阻抗谱的测量进行试验研究,并与理论计算得到的电阻抗谱进行了对比分析.初步的试验结果表明,脉冲式检测系统能有效地提取被测对象的电阻抗谱信息,所提出的方法用于测量被测对象的电阻抗谱是可行的和有效的.     

一种自适应电流继电保护算法研究

讨论了一种自适应电流继电保护算法。在与发电机电气距离较远的电网中，可近似认为系统的正序阻抗与负序阻抗相等，因此，可以用故障发生时测量保护安装处的负序电压、负序电流、零序电压、零序电流计算得出系统负序阻抗与系统零序阻抗，将系统负序阻抗计算值作为系统正序阻抗和系统负序阻抗，将系统零序阻抗计算值作为系统零序阻抗，并采用保护中预先输入的本段线路的阻抗值，实时计算本段线路的电流保护整定值，自动适应系统阻抗的变化。该算法解决了电流保护采用固定系统阻抗整定值的问题，实现了保护范围相对固定。     

生物电阻抗测量系统功能抽象与设计

为了实现生物电阻抗测量系统功能抽象设计的通用性、互用性和可移植性,运用抽象化的思想,将生物阻抗测量系统抽象为信号源模块、激励选通模块、测量选通模块和解调模块.在信号源模块、激励选通模块和测量选通模块中,采用单片机为主控单元,通过设计通用的接口电路和通信协议,实现了数据交换的一致性;在解调模块中,设计了一种能对混频信号解调的乘法解调电路.最后利用抽象化的功能模块构建了双频混频激励下的生物电阻抗测量系统.     

基于传递函数法的吸声系数测试系统设计与实现北大核心CSCD

针对传统的声阻抗管测试系统存在制作成本高、声管尺寸和待测材料类型难以满足定制化需求等问题,设计了一套基于传递函数法的低成本声阻抗管测试系统。该系统包括亚克力型材的主体声管、扬声器、双通道传声器、刚性背衬等,根据扬声器和传声器性能参数要求分别设计了功率放大电路和信号调理电路,在LabVIEW软件平台编写程序实现吸声系数的标准化测量。分别使用设计的阻抗管和Brüel&Kjær测试系统测量了不同厚度海绵样品,并对测试结果进行了误差分析。结果表明:分别采用3种不同的激励信号,与B&K测试结果的误差均在0.1以内。最后,测试了不同厚度海绵材料,准确性和稳定性符合实际测试要求。     

用AD5933实现电导率测量的研究

本文应用美国Analog Devices公司最新推出的阻抗测式芯片AD5933实现了电子导率的测量.通过设计测试电路,选择适当的标定数据(已知阻抗),计算出增益因子,完成了测试芯片的标定.并通过测试的电阻对溶液电导率的测量进行了模拟研究,结果表明在一定的范围内测量相对误差较小.应用AD5933来实现电导率的测量,不仅可降低测量成本,而且能使测量操作较为简便,从而提高测量的精度和效率.其试验结果和方法可用于新型的低成本、高精度电导率仪器的设计与制造.     

超声喷丸换能器的高电压阻抗匹配设计

研究了超声喷丸换能器在不同电压下的阻抗特性，设计了针对高电压驱动工况的阻抗匹配方法。首先，采用功率放大器和示波器获取高电压下换能器两端的电压、电流以及相位差，计算得到阻抗特性曲线；其次，以工作频率下的阻抗为基准，计算并联匹配和串联匹配时的电感值，通过对比优选负载电路呈纯阻性的匹配方式，实现有功功率的最大化；最后，将匹配电路结合自制的驱动电源设计了超声喷丸成形驱动系统，利用激光位移传感器对比了匹配前后喷丸枪撞针振幅的变化。结果表明，当以2.6 mH电感串联匹配时测得接入匹配电路后喷丸撞针冲击振幅由2.7 mm升至4.9 mm，验证了所提匹配方法的有效性。     

一种新型的基于四电极结构的生物电阻测量方法

提出了一种成本低而且精度高的人体阻抗测量系统。测量电路采用四电极结构,使每个电极模拟人体皮肤电阻,分别与人体的赤足接触,利用单片机产生50kHz的正弦波信号,经过四电极以及与其接触的人体后形成电压降,再经过信号放大电路处理,最终实现人体阻抗的测量。系统有效降低了产品的成本,克服了接触阻抗以及空间电磁波的干扰,试验结果与理论值证明了测量方法具有高精度、高稳定性和准确性。     

基于AD8302的阻抗测量系统设计

为了满足宽频、宽量程阻抗测量需求,设计了一种激励源灵活可调的复阻抗测量系统。该系统采用DDS技术提供宽频激励,通过可控参考阻抗电路和AD8302实现阻抗信息提取,提出了一种模拟移相的方法来鉴别相位极性。数据采集和整个系统控制由STM32控制器完成。结果表明:测量系统可在100 Hz~10 MHz工作正常,在宽阻抗范围内具有较高精度。