PLC温度,电流和电压数据采集模块设计

介绍一种可支持可编程序控制器（ＰＬＣ）的温度,电流和电压数据采集模块,该模块采用隔离标准异步输出接口,设计适合ＰＬＣ开关量输入采集数据的时序。使用隔离,数字校零,软件滤波和看门狗等技术保证模块运行的稳定性和可靠性。由软件选择传感器类型,支持常用各线性化采用分段４次拟后算法,所有传感器的全温度范围精度优于０．１℃。     

一种测量精度可调的角度传感器研究

针对常用的光电式角度传感器无法调节测量精度而难以适用多种场合的问题,设计了一种新型测量精度可调的角度传感器及其信号处理电路。角度传感器包括感应转盘、转轴、霍尔传感器和精度控制开关,其中感应转盘随转轴一同转动,感应转盘上设置多个磁感应器,磁感应器通电后产生磁场,当转轴转动后磁感应器经过霍尔传感器的位置时,霍尔传感器输出相应的电信号,通过信号处理电路即可实现对应角度信号的检测。当需要调节测量精度时,通过精度控制开关可以改变磁感应器的通电状态,从而实现角度测量精度的调节。最后通过实验验证了设计的角度传感器测量原理的正确性。     

用于太阳能集热装置的太阳跟踪传感器

太阳跟踪系统精度偏低对太阳能热发电的效率的提高有一定的影响,如何提高跟踪系统的精度也是研究太阳能利用的一个重要方面。本文介绍了一种新的太阳跟踪传感器的设计方法,把太阳位置的偏差信号通过数模转换转化成数字量作为控制信号来精确控制步进电机调整传感器位置,与以往运用简单的电平信号来判断太阳位置的方法相比,能够实现高精度测量,也有利于把信号的传输。实验表明,测量精度能够满足太阳跟踪系统的需要,该设计具有一定的实用价值。     

永磁球形步进电动机位置检测中的混沌优化

介绍了永磁球形步进电动机模型.在转子球面上进行随机编码;光电传感器的输出用来表示转子的位置.针对96个传感器的输出所构成的位置空间进行搜索.然而搜索空间较大,寻找一种高效的智能算法是解决位置检测实时性的关键.采用改进的混沌优化方法进行位置检测.根据优化的数学模型,将优化变量的定义域等分并重新组合成各个搜索子空间,并采用混沌变量的动力学方程映射到各子空间中进行并行搜索.仿真表明这种多搜索空间并行搜索方法能够快速地收敛到目标位置,大大提高了搜索效率;搜索精度取决于传感器的分辨率与搜索终止条件.     

基于STM32的磁编码器的设计

选用巨磁阻传感器作为敏感元件,设计一款基于STM32微控制器的磁编码器。由正交放置在圆柱状磁体下方的4个巨磁阻传感器输出两路正交电压信号,该电压信号经过调理电路滤波、放大,采用STM32微处理器对放大后的两路电压信号进行模数转换,然后对转换后的数字量进行校正、辩向和查表等来完成信号处理,输出准确的旋转角度值,并根据需要灵活选择合适的编码器输出方式。试验结果表明,磁编码器具有较高的检测精度以及实时性。     

电子式互感器的校验方法

电子式互感器是一种装置,由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成,用以孽输正比于被测撼的量,供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。电子式互感器的二次输出与传统互感器的二次输出不同,分为数字输出和模拟输出两种。数字输出的电子式互感器,国际电工委员会做了相应的标准化工作,并对误差作了新的定义。对模拟量输出：二次电压输出（Usr）的fr分量有效值,为电子式互感器性能的依据。对数字量输出：数字侧用16进制数代表一次电流或电压。所以电子式互感器校验可分为模拟量校验和数字量校验。     

基于卡尔曼滤波提升快速反射镜的噪声水平

为了降低快速反射镜位置传感器的噪声水平同时又尽可能的减小滤波器所带来的不必要的相位滞后,在同样的硬件基础上提升位置信号的测量精度。将卡尔曼滤波方法引入到快速反射镜控制系统中,同时鉴于卡尔曼滤波器对建模精度的要求,对快速反射镜进行扫频结合手动拟合建模,并结合模型设计卡尔曼滤波器。在此基础之上,对卡尔曼滤波器和巴特沃斯滤波器的输出信号以及原始信号进行频谱分析,比较两种滤波方式的滤波效果和频谱覆盖范围。实验结果表明,卡尔曼滤波器的滤波效果为巴特沃斯滤波器的2.55倍,相位滞后量比巴特沃斯滤波器小36.0°,同时频域结果显示卡尔曼滤波器可以对更大频率范围的噪声有效。经过卡尔曼滤波以后,位置传感器测量精度明显提升。     

永磁同步电机多开关HALL的微步进标定方法及其矢量控制系统

使用大减速比减速器的卫星天线指向机构难以从传动链末端反推获得电机的精确位置信息.将永磁同步电机(PMSM)定子安装开关HALL用于细分电角度空间,构成一种位置传感器是较好的解决方案.本文提出一种基于微步进控制理论的开关HALL输出信号与电机磁极位置定标方法.该方法无需借用外部设备即可完成多开关HALL与电机控制用磁极位置电角度信号之间的对应关系.实验结果表明,依照该方法建立的基于多开关HALL的PMSM矢量控制系统动态响应快、转速稳定度高,在存在较大摩擦转矩情况下转速精度达±2%,具有驱动效率高,易于数字实现、稳定可靠等优点.     

冰堵位置检测中应变电桥的非线性问题研究

在现场测量中温度变化大而剧烈,由于应变式传感器对温度有一定的敏感度,会使传感器的零点输出产生变化,使得输出值随现场环境温度变化,从而造成测量误差.电阻应变式传感器基于它的结构设计的随意性和适用性,在输油管线冰堵位置检测中取得了良好的应用,但是普通的应变式传感器不经改造是无法在现场测量中直接应用的.本文通过对环境温度的变化引起传感器零点漂移和灵敏度漂移,加上传感器本身所存在的非线性问题,以及现场所受其他干扰等问题进行研究,提供设计和应用传感器应变电桥的方法,使测量精度满足现场应力测量的需要.     

基于XE164的无传感器PMSM驱动控制系统设计

设计以XE164为主控芯片的无传感器驱动控制系统,利用改进的定子磁链估算方法及数字锁相环技术,实现无磁极位置传感器PMSM系统位置和速度的观测。仿真和试验结果表明,该系统具有较高的控制性能和计算精度,能准确地估算转子位置和速度信号,系统具有较好的实用价值。     

一种检测无刷直流电机转子位置的新方法

针对传统的无刷直流电机无位置传感器检测转子位置信号需要多级模拟滤波器、复杂的相移电路以及与霍尔传感器输出的信号不一致的缺陷,本文提出了一种通过对三相端电压进行简单滤波、比较后直接获得转子位置信号的新方法.实验结果表明:新方法无需相移,检测的无刷直流电机转子位置信号和采用霍尔传感器输出的位置信号完全一致,可与霍尔传感器所采用的成本低廉的转子位置译码芯片相配套.     

开关磁阻电机小波神经网络无位置传感器控制

提出了一种基于小波神经网络的开关磁阻电机无位置传感器控制新方法.该方法采用两个不同的小波神经网络分别获取相绕组换相逻辑的开通信号和关断信号,经过综合处理得到单相绕组的开关信号.神经网络以相绕组的电流和磁链为输入,以各相的开关信号为输出,从而建立起电流、磁链和开关信号的非线性映射.采用电机在有位置传感器运行条件下的样本对小波神经网络进行训练,训练完成后,用神经网络输出结果取代位置传感器换相信号,实现电机无位置传感器运行.仿真和实验结果表明,由神经网络获得的开关信号和由位置传感器获得的开关信号相比误差小,电机能够准确换相,且输出转矩波动小,转速曲线平滑,电机在无位置传感器下运行良好.     

采样解调器

引言在位置伺服系统、反馈力平衡系统和电测技术中常用的各种位移传感器,如线性可变差动变压器、E型差动变压器、微动同步器和差动电容传感器的输出是调幅信号。在实际使用时,往往需要对它进行相敏整流。常用的解调制器如二极管环形相敏整流器、相敏整流放大器的解调输出信号脉动很大,需要加滤波器。本文研究一种用采样方法构成的解调制器。它     

倾斜角传感器的测量电路分析与软件设计

本文基于美国CHAEVITZ公司的AccuStarⅡ/DAS-20双轴倾斜角传感器设计了一个倾斜角测量与控制电路.对传感器的特性和精度进行了分析,选择了脉宽调制输出形式的倾斜角信号为采样信号,并设计了基于数字温度传感器DS18B20的温度采集电路以实现对传感器零位温度漂移的动态修正;分析了测量精度要求,确定了单片机电路的时钟频率;分析并设计了合理的软件测试流程以消除软件引入的测量误差.实践证明:该电路采样精度高,工作稳定可靠,控制效果满意.     

基于电流激励信号的数字电导率传感器设计

设计了一种基于电流激励信号的石墨四电极电导率数字传感器.微控制器的数模转换器DAC产生特定频率的正弦电压参考信号,该信号通过改进型How land电路转换成精密电流激励信号.采用石墨四电极电导率传感器配合高输入阻抗仪表运算放大器AD8220,极大程度减小了电极的激化效应,提高了测量精度.在电流激励输出端和仪表运算放大器...     

阵列式霍尔传感器去偏心误差优化算法设计

在实际应用中,因为导线偏心误差的存在,会使阵列式霍尔传感器的测量精度受到很大影响。为了解决这一问题,文中以由八个霍尔元件构成的圆形阵列式霍尔电流传感器为例,在分析了导线位置偏移对霍尔传感器测量精度的影响的基础上,对比前人提出的导线定位算法,提出并详细阐述了去偏心误差优化算法设计,通过检测导线位置的偏移引起的各霍尔元件输出电压的变化,对各个霍尔元件的输出电压增益进行自动反馈调整,在尽力简化算法运算复杂度的同时起到消除导线偏心误差的作用。仿真结果表明,通过对霍尔元件输出电压加权增益系数的反馈调整,可以很好地消除导线偏心误差的影响,使传感器的测量精度得到很大的提高。该算法适用于所有圆形阵列式的霍尔电流传感器,亦可推广至所有基于圆形阵列结构的电流测量传感器。     

一种电能检测系统的设计

电能表是电能测量的最常用的仪表。如果检测工业用电量,一般采用单(三)相电能表和互感器来实现。 1.系统硬件组成 (1)传感器 传感器的电路图如图1所示。电源为24VDC,VD_1由一发光二极管和光敏管组成,VD_1的发光管照在电能表表盘的光洁面上,光敏管吸收反射来的光,人为地在表盘周边涂一定宽度的黑色,当表盘转到光洁面上时,传感器输出为低电平,当表盘转到黑色的地方时,传感器输出为高电平。调节传感器的位置,使输出高电平为19～22V,低电平为1～4V。     

高速无轴承永磁薄片电机转子径向偏移及转角检测研究

无轴承永磁薄片电机转子径向偏移和转角的实时精确检测对电机高速运行时的稳定悬浮至关重要.利用三个电涡流传感器的安装位置和输出参数在径向空间上的坐标关系,建立数学模型,并在数字控制器上实时分析计算,解算出无轴承永磁薄片电机转子径向偏移量;依据三个霍尔传感器的安装位置,综合比较各霍尔传感器输出磁密信号,分析判断转子转角象限,通过反余弦法计算出转子转角.将实时计算得到的转子径向偏移值和转角值代入无轴承永磁薄片电机的径向悬浮力数学模型,最后通过实验实现电机高速闭环运行时的稳定悬浮,验证本文提出的转子径向偏移和转角检测方法的正确性.     

基于DSP燃料电池三相功率逆变调节系统

介绍基于燃料电池工频380V三相功率逆变转换调节系统.采用TMS320F2812型DSP芯片为控制核心,运用数字PI控制和死区补偿得到较为理想的电压电流输出波形.提高了系统输出的精度和稳定性.改善了系统动态响应特性.对样机测试实验表明,该系统输出稳定.波形畸变量得到了较好的控制.     

伺服结构和应用技术（2）──伺服系统用传感器及其应用（Ⅰ）

伺服结构和应用技术（２）──伺服系统用传感器及其应用（Ⅰ）１伺服系统用传感器的种类为提高电子伺服机构控制量的位置、速度、旋转相位等的精度而采用的伺服传感器，有位置传感器、速度传感器、相位传感器和磁极传感器等．就这些传感器而言，旋转编码器有成为主流的趋...