基于STM32的多通道探头阵列低频电磁检测系统研究

针对多通道探头阵列低频电磁检测系统进行研究,阐述了低频电磁技术检测机理和组成结构,提出采用多通道感应式磁传感器检测线圈阵列作为缺陷信号有效拾取介质,并基于STM32控制器完成多通道阵列励磁探头、激励电路、信号调理采样电路及存储读取一体化电路模块的系统化设计。实验结果表明,该系统运行稳定,可有效规避外部杂散磁场干扰,并实时输出当前检测位置缺陷信息(幅值、相位),为低频电磁无损检测技术的进一步发展提供了优良的实验基础。     

可仿生自修复的无线传感网络节点设计

为保证无线传感网络的长期稳定运行,提出了一种具有仿生自修复功能的节点设计方法.该方法采用现场可编程模拟阵列(FPAA)实现传感模块内部各电路的信号链路,用信号处理模块监测传感模块内部各电路的工作状态.当传感模块发生异常时,信号处理模块判别其内部异常电路位置,并驱动FPAA启动冗余备份电路,完成了传感模块的信号链路的动态重构,达到了节点自修复的目的.首先介绍了仿生自修复节点的总体设计方案;然后,以应变无线传感网络节点为具体应用对象,设计实现了传感模块可动态重构自修复无线传感网络节点;最后,通过信号异常饱和状态的自修复试验验证了节点的自修复功能.     

一种微振动光纤传感系统信号预处理电路

长距离分布式微振动光纤传感系统的系统噪声的重要产生原因是光源噪声。为了消除这类噪声,设计了预处理电路将一路光电信号转化为两路差分信号。电路将输入的光电流通过对管结构形成差分电流再分别转换成电压信号输出。仿真结果显示该电路可成功的输出两路差分信号,且带宽、增益和信号处理能力都比较强。     

多通道磁信号测量系统的电路设计

为采用物理实验的方法,辅助研究心脏磁场理论及其应用算法和软件,我们研究和制作了一个9通道阵列磁信号同步测量系统.考虑HMC2003测量到的磁信号具有低通特性,在系统电路设计时,我们采用电路分层与磁噪声抑制的方法,有效地削弱了磁测量系统的自带磁噪声,尤其是低频成分.同时,我们在非屏蔽环境下的Helmholtz均匀静态场中对HMC2003的两类参数K与△做了同步标定.目前,该系统可实现X、Y、Z三轴磁信号测量,最大绝对误差小于240nT.     

基于强化磁记忆的铁磁构件应力检测方法研究

磁记忆检测方法可快速检测铁磁构件应力集中区域,对其早期损伤进行及时诊断。针对磁记忆信号为地磁场激励条件下的弱磁信号,容易受周围环境噪声干扰的问题,提出采用加强外磁场激励来强化有用磁记忆信号,抑制干扰因素的不利影响。实验结果表明,该方法可以有效突出磁信号,提高检测系统的灵敏度,为磁记忆检测技术的工程推广应用奠定了一定基础。     

光阻法成像仪的前端信号调理电路设计

为了实现以光电二极管阵列为传感器,以光阻法为原理对高速运动下的微粒进行精确成像和测量,设计了一种可对光电二极管阵列所生成的多路瞬变信号进行快速响应的前端信号调理电路。该前端信号调理电路包含有128个信号调理电路单元,每个信号调理电路单元均由互阻放大电路、后级信号放大电路、分压射随电路和比较电路组成。经试验测试表明,对大小不同的粒子高速经过采样区时光电二极管阵列因粒子对光源的阻挡所产生的微弱瞬变信号,该电路均能快速有效地进行处理,可满足仪器对高速运动粒子进行成像测量的性能要求。     

基于MEMS传感器的高精度地震波采集系统

针对地震波微弱信号的采集问题,将MEMS传感技术应用于地震波采集中,设计了采集系统.提出了基于MEMS加速度传感器和24位高精度ADC芯片的地震波数据采集系统设计方案;采用精密仪表放大器对传感器信号进行了差分处理,由于系统为混合信号系统,在PCB设计时采用了数字模拟隔离方案以抑制相互之间的干扰,使用磁耦隔离芯片隔离ADC芯片与微控制芯片的通信接口,该采集系统接收LabVIEW上位机软件的命令,实时显示地震波波形,将地震波数据存储于SD卡内;分析了系统的硬件电路设计和软件流程;利用函数信号发生器对系统采集精度和频率响应进行了测定,并在模拟真实应用的环境下对系统进行了采集试验.实验结果表明：系统可达10 μV量级的采集精度,加速度信号重建质量较好,能够满足地震波数据采集的要求.     

一种用于磁性测量的高压宽带功率放大器的设计

文章介绍了一种用于磁特性自动测量系统的宽带功率放大器的电路设计,该电路在功率放大应用中具有50 Hz～1 MHz的信号频带,能够在电源电压为士75 V、负载电感和采样电阻条件下有最大±50 V输出,并采用了交流负反馈的线路结构,保证了大功率输出时的频带宽度和电路的稳定.此电路的特点是:在50 Hz～1 MHz的信号频带内,随着信号频率变大,能输出的最大不失真电压幅值也变大,恰能满足磁特性自动测量系统对功率放大器的要求.     

基于声表面波谐振器和延迟线的编码型无源无线阵列传感器

提出了一种新型延迟编码式谐振声表面波无源无线传感系统。该传感单元由单端口谐振器和延迟线组成，激励信号采用间歇正弦脉冲串信号。响应为一变化的振荡波形，该信号的频率与声表面波器件固有频率相等。该传感阵列系统利用不同延迟线构成编码器不仅有谐振式无源无线传感器距离远的优点，而且，还具有延迟型大规模编码的优势。该方法提高了传感系统遥感测量的距离、灵敏度和信噪化，也为该声表面波阵列传感器的广泛应用提供了保证。     

基于MSP430和ZigBee的煤矿液压支架压力监测系统设计

基于MSP430和ZigBee设备,设计了一套可通过无线传感网络进行液压支架压力监测的微型监测系统,并给出系统的具体方案。硬件部分的设计内容有压力采集节点、信号调制电路、ZigBee无线通信方案、CAN总线通信电路等的设计;软件部分的设计内容有主程序和压力采集节点CC2530模块子程序的流程框图。经过现场运行测试,该系统可通过无线传感网络实现对液压支架各个位置的压力监测,数据传输稳定,安装便捷,具有一定的应用价值。