一种单片集成压力传感器信号调理电路的设计

针对单片集成压力传感器输出幅度较小、温度漂移会引起压力精度变化等难题,提出了一种新型的信号调理电路。该电路通过两个差分放大电路和四个D/A转换器来解决单片集成压力传感器的小输出和温度漂移问题。仿真结果表明,在5 V电源电压下,在0 ℃～85 ℃温度范围内,信号调理电路的最大误差可以减少到满量程输出的1.8 %。     

一种单片集成压力传感器信号调理电路的设计

针对单片集成压力传感器输出幅度较小、温度漂移会引起压力精度变化等难题,提出了一种新型的信号调理电路。该电路通过两个差分放大电路和四个D/A转换器来解决单片集成压力传感器的小输出和温度漂移问题。仿真结果表明,在5V电源电压下,在0℃~85℃温度范围内,信号调理电路的最大误差可以减少到满量程输出的1.8%。     

基于ARM技术的捷联惯导系统信号降噪分析与设计

利用ARM技术,设计了捷联惯导系统。为了提高惯导系统的稳定性,需要对陀螺信号的零位进行校正以及对漂移进行抑制。首先对加速度传感器、磁场传感器、陀螺输出的信号进行采样与滤波,尤其在对陀螺信号的处理过程中,需要设计一个高性能、低运算量的低通数字滤波器,并合理设计信号调理电路,以提高敏感器件的工作效率和有效抑制器件所引起的零位漂移。实验结果表明,零位漂移≤0.1(°)/s/h,其他的多项技术指标也达到了应用的标准。     

2万g量程压阻式加速度传感器的非线性研究

在弹体侵彻混凝土的实验过程中,由于压阻式加速度传感器具有零漂、外围电路简单、抗过载能力强等优点,成为高量程微加速度计设计的首选,因此我们采用压阻式加速度传感器,通过采用弹载存储测试技术,记录弹体膛内及侵彻过程中的实时加速度,分析了实测的加速度曲线,膛内及侵彻速度曲线,侵彻深度.发现了加速度传感器非线性问题,在马歇特锤上...     

全方位倾角传感器及其信号处理技术

采用微机械倾角传感器构成前端敏感电路及利用单片机构成数字信号电路,完成倾角电压信号的提取、卡尔曼数字滤波算法、零位漂移抑制以及全方位信号合成,实现载体在任意偏航方向(0°~360°)下的全方位倾角测量。其中使用卡尔曼数字滤波算法对倾角信号进行处理,并采用MATLAB软件对其进行仿真,最终减少噪声,降低其波动性。针对系统的零位漂移问题,设计软件算法对其进行跟踪处理,消除零位误差。结果表明,x,y轴稳定性分别提高了10.95倍和12.75倍,满足非线性度要求。     

高灵敏加速度计微弱信号提取电路设计与测试

介绍了一种压阻式高灵敏加速度传感器微弱信号提取电路。该信号提取电路采用两级信号放大设计,两级之间设计有二阶巴特沃兹低通滤波器。本设计电路通过电路仿真软件进行仿真和外接加速度计测试。测试结果表明,该微弱信号检测提取电路可以很好地对高灵敏MEMS加速度计输出的信号进行放大,具体表现为可将传感器输出信号从毫伏级放大到伏级。采用这种电路设计的MEMS高灵敏加速度计输出信号具有良好的低频特性,可以满足高灵敏传感器宽频带测试的需要。     

基于PWM激励信号控制的火焰探测传感器信号调理电路设计

提出了一种基于PWM激励信号控制的火焰探测传感器信号调理电路。设计该调理电路的目的是提供火焰探测传感器工作的激励信号以及通过检测火焰探测传感器反馈电流信号判断是否存在火焰。通过对该电路的功能性能进行测试,结果表明该设计方案具有较高的可靠性。     

引信计层信号调理电路设计

当硬目标侵彻武器对目标进行打击时,加速度传感器会采集到不同的模拟信号,本文主要研究一信号调理电路,通过该电路对信号进行过滤校正处理,使信号能够有效准确地反馈到主CPU中,从而进行后续的控制。     

ICP型噪声传感器调理电路设计

为满足航天高声压160dB噪声测量的需求,使用ICP型噪声传感器进行测量,针对ICP型噪声传感器工作条件及其输出信号,设计一种调理电路。利用LM134同时实现ICP型噪声传感器恒流和高压激励的工作条件,通过轨到轨运放AD824完成对ICP型噪声传感器输出信号的放大、滤波、跟随等以达到采集系统需要的0~5 V电压信号。在130 dB^160 dB噪声下,ICP型噪声传感器与调理电路配合标定相对误差<1%,该调理电路可以与ICP型噪声传感器很好地配合使用。     

压力传感器零点温漂的两种补偿方法比较

压阻式压力传感器在实际应用中普遍存在零位偏离和零位温度漂移现象,这就降低了传感器的测量精度,因此需采取适当的补偿方法对这两种现象产生的误差进行修正,从而提高测量精度。文中分别通过电桥臂一串一并的硬件补偿方法及基于规范化多项式拟合算法的软件补偿方法同时实现平衡零位与补偿零位漂移。由模型推导分析及实验最终得出,通过规范化多项式计算方法拟合出的数据精度较高,补偿效果好于一串一并的硬件补偿方法。     

单片集成MEMS电容式压力传感器接口电路设计

介绍了一种单片集成电容式压力传感器接口电路，该电路基于电容一频率转化原理，并通过差频消除了温度变化和工艺波动对电路性能的影响。使用Pspice对接口电路的误差特性进行了分析，并依据仿真结果确定了电路的相关参数。最后给出电路的测试结果，测试结果与仿真结果一致，在80～110kPa量程内，接口电路的分辨率为3．77Hz／hPa。     

单片集成MEMS电容式压力传感器接口电路设计

介绍了一种单片集成电容式压力传感器接口电路,该电路基于电容-频率转化原理,并通过差频消除了温度变化和工艺波动对电路性能的影响。使用Pspice对接口电路的误差特性进行了分析,并依据仿真结果确定了电路的相关参数。最后给出电路的测试结果,测试结果与仿真结果一致,在80~110kPa量程内,接口电路的分辨率为3.77Hz/hPa。     

High performance read-out IC design for IR image sensor applications

In this paper, high performance read-out integrated circuits (ROIC) for infrared (IR) image sensor applications is proposed. Because an uncooled microbolometer image sensor, used in an IR image sensor, is made by a micro electro mechanical systems process, the resistance of bolometer by each process does not appear same value under same temperature condition. This resistance variation generates a different output signal for same input by each chip. In order to improve on these drawbacks, a ROIC, which compensates for the error described above, was designed. Instead of a single input mode, a differential input mode ROIC was proposed and thus, a new circuit structure was proposed. Using results from a computer simulation, improvements such as that the effect of the process error was decreased 10–12% without an additional compensation circuit was found. Based on the simulation results, a prototype device including a ROIC and a micro bolometer with 16 × 16 cell arrays was fabricated and characterized.     

A New CMOS Read-out IC for Uncooled Microbolometer Infrared Image Sensor

An uncooled microbolometer image sensor, used in an IR image sensor, is made by a micro electro mechanical systems (MEMS) process, so the value of the microbolometer resistor has a process variation. Also, the reference resistor, which is used to connect to the microbolometer, is fabricated by a standard CMOS process, and the difference between the values of the microbolometer resistor and the reference resistor generates an unwanted output signal for the same input from the sensor array. In order to minimize this problem, a new CMOS read-out integrated circuit (ROIC) was designed. Instead of a single input mode, a differential input mode scheme and a simple method to compensate the resistor value are proposed. Using results from a computer simulation, it is observed that the output characteristic of the ROIC was improved and the effect of the process variation was decreased without using complex compensation circuits. Based on the simulation results, a prototype device including an ROIC that was fabricated by a standard 0.25um CMOS process and a microbolometer with a 16 x 16 sensor array was fabricated and characterized.     

干式电力变压器振动信号调理电路的设计

基于振动法的变压器状态监测系统通过安装在变压器器身上的振动传感器来测量运行中的变压器的振动信号,通过对干式电力变压器振动特性的分析,得出振动量的量化特性,方便了调理电路的参数设计.振动信号的调理过程,采用一种内装IC的加速度传感器YD35D,适合用来测量电力变压器的振动信号,通过电荷放大器、增益放大电路和滤波电路将加速度信号转变成微处理器可采集的0-5v的模拟电压量,较为详细地介绍了信号处理各部分电路的设计及电阻电容的参数计算公式.通过电子电路仿真软件Multisim对电路参数进行了合理配置,仿真结果表明系统的信号幅度控制合理,滤波效果明显,电路设计具有实际应用价值.     

基于STM32的氧含量测量模块设计

采用氧化锆传感器作为氧含量感应器件,设计了一种基于STM32F030C8T6的氧含量测量模块。分析了传感器基本原理,结合传感器原理设计了传感器工作必须的加热电路和恒流源电路。因为传感器输出信号为毫伏级能斯特电压信号,所以设计了信号调节电路简化氧化锆传感器测量难度。试验证明,模块经过标准气体校准后,测量氧含量精度可以达到1%。通过Modbus接口,可以多模块与主机通讯,在工业控制测量中可方便应用。     

基于面阵CMOS图像传感器的2×2拼接系统视频电路设计

论述了以2K×2K面阵CMOS图像传感器LUPA4000为基础的2×2光学拼接系统视频电路的方案设计及具体软硬件设计.每块传感器具有独立焦平面电路和信号处理电路,系统采用编码与控制电路实现4块传感器同时曝光成像和积分时间同步设置,编码与控制电路将4块传感器的图像数据编码后通过一路Camera Link接口输出.实验成像结果表明,电路运行可靠,操作灵活,可扩展性强,能够得到很好的拼接图像.     

基于TMP04的PIC单片机测温实现

数字化温度传感器可以直接将温度量以数字脉冲信号形式输出,具有测量精度高、抗干扰能力强、传输距离远、外围接口电路简单等诸多优点.同时数字温度传感器还可直接与微处理器进行接口,大大方便了传感器输出信号的处理.本文以PWM模式输出的TMP04型数字式温度传感器为例,介绍由PIC单片机实现的几种测温方案,并给出软件设计流程.     

声表面波传感器检测电路的研究

针对目前声表面波(SAW)传感器检测电路的缺点,通过对SAW传感器信号的特征分析,设计了一种简单实用的SAW传感器检测电路,降低了硬件成本。该电路利用直接数字频率合成技术产生不同的频率信号,用以激励不同谐振频率的声表面波敏感元件,在间歇收发周期从SAW传感器输出信号中提取出反映被测量的频率信号,通过对该频率的测量得到被测物理量的变化。通过对SAW传感器的温度实验,获得了传感器的温度-频率特性,在较低频率(20MHz)时检测灵敏度可达1.36kHz/℃,具有较好的一致性;在较高频率(75MHz)时检测灵敏度可达2.03kHz/℃,存在一定偏差。