一种机载电压浪涌发生器的设计与实现

在研制机载(飞机装载)用电设备中需要对其电源耐压指标进行测试,其耐压指标要求满足GJB181-86,即产生80V/8V/50ms/5次脉冲电压;或满足GJB181A-2003,即产生50V/18V/50ms/5次脉冲电压。根据按键信号给到8051f330来控制两路AC/DC输出端继电器的闭合与断开来产生所需浪涌电压,8051f330同时根据采样到浪涌发生器的输入输出端口电压来判断浪涌发生器工作状态并以指示灯显示,若浪涌发生器工作异常,浪涌发生器自动识别并关闭输入输出,保护浪涌发生器和测试的机载用电设备。本文还通过proteus仿真软件对浪涌发生器的电路和控制程序进行了仿真,最后对浪涌发生器样机进行供电和调试,并由示波器抓拍的输出电压波形图也验证了方案可行行,而且也验证了产生的浪涌电压能够同时满足GJB181-86和GJB181A-2003标准。     

集成化堆外核仪表系统测试设备的设计

为了方便、快捷、有效地实现对堆外核仪表系统的功能性能测试,对集成化堆外核仪表系统测试设备进行了设计和验证。采用信号输出模块、信号采集模块、通信模块和上位机组成了该测试设备,并通过对上位机的软件设计实现了上位机对测试设备的控制。该测试设备能够在实现向堆外核仪表系统输入信号的同时,对堆外核仪表系统输出信号进行连续监测。对该测试设备的功能性能进行了测试。测试结果为:信号输出模块中,微电流输出误差均小于0.5%、输出脉冲信号大于1000 Hz时误差最大为0.018%、输出直流电流信号误差最大为0.07%、输出电压信号误差最大为0.07%;信号采集模块中,直流电流信号采集误差最大为0.13%、低压电压信号采集误差最大为0.07%、高压信号采集误差最大为0.14%;所有开关量采集通道功能正常。该测试设备能够应用于堆外核仪表系统的功能性能测试,为后续研究自动化、智能化堆外核仪表系统测试设备提供参考。     

基于AD698的线性差动式位移传感器解码电路设计

线性差动式位移传感器(LVDT)由于其灵敏度高、线性度好、分辨率高、寿命长、可靠性高等优点,已广泛应用于机载测试系统中;为了设计出精度高,稳定性好,能够满足机载测试需求的LVDT传感器解码电路,分析了LVDT传感器磁芯位移与输出电压信号的关系,研究了AD698的内部解调原理,设计出了基于AD698的信号解码电路;该电路通过外围元器件产生传感器所需的激励信号,并对激励信号和传感器输出信号进行解调得到与传感器磁芯位移成正比的直流电压;最后通过实验验证该电路具有结构简单、稳定性高、精度高的优点,能够满足机载测试的要求,且该电路已经过高低温和振动试验,并成功应用于机载测试采集系统中。     

模糊PID控制策略在动态电压恢复器中的应用研究

针对动态电压恢复器采用前馈控制方法和PID控制方法处理电压跌落问题的不足,提出了一种模糊PID控制策略。该控制策略实现原理:当电网电压检测系统检测到供电端电压发生跌落时,使动态电压恢复器投入到电网中运行;由标准信号产生模块产生与电网电压同步的标准正弦信号,用该信号与实际电网电压进行比较;然后通过模糊PID控制器调节得到需要实际补偿的电压给定信号,并利用控制环节生成逆变器所需要的PWM信号,通过驱动电路去控制逆变器功率开关的通断;逆变器输出电压经滤波后通过串联变压器注入电网,产生补偿电压用于抵消电网电压的波动。仿真结果验证了该控制策略的有效性。     

便携式飞机供电参数测试系统的设计与实现

针对飞机供电系统设备需要进行在线快速测试的需求,提出了利用Odyssey XE测试机研发便携式飞机供电参数测试系统的设计方案;根据测试标准对飞机供电参数测试要求,对测试系统从硬件结构和软件模块两方面进行了分析;设计采用高速数据采集卡OD-200实现数据的采集,并设计了数据采集和数据处理软件,完成了在LabVIEW开发环境下测试系统软件的设计与实现;通过对某飞机电源系统进行测试,测试结果表明该系统测试精确度高,性能稳定可靠,操作简单,达到了设计要求。     

一种执行机构等效装置设计

为了满足航天器桌面散态匹配试验测试需求,研制一种基于PC104总线的执行机构等效装置,详细阐述了等效装置的功能、工作原理、硬件电路设计、软件设计思想,该系统采用模块化、可配置软件架构设计,实现了正常、应急多测试工况一体化设计;应用严格的窗口比较器硬件电路设计技术,实现信号电压幅值的高精度采集,确保输入信号的可靠判定;利用FPGA技术突破信号脉宽高精度采集和信号延时高精度可控等关键技术,该系统实现了输入信号幅值、脉宽的实时采集、存储与显示,并按照事先设定的工作模式及配置参数,完成不同测试工况下输出信号的模拟反馈。试验结果表明,系统稳定可靠,人机界面友好,满足航天器多测试工况控制时序和功能检查需求。     

飞机电缆屏蔽层接地可靠性测试系统设计

飞机电缆屏蔽层可靠接地对飞机建立完整屏蔽环路,防止复杂电磁场对飞机内部电路产生干扰具有重要意义;因此,接地可靠性测试尤为必要;测试系统以NI CompactRIO机箱为核心,通过连接上位机、辅助电路以及测试工具搭建硬件测试平台,利用LabVIEW可视化编程语言编写控制程序;上位机程序,通过状态机实现人工交互以及系统整体逻辑控制;FPGA控制程序,用于驱动硬件完成信号的产生和采集工作;实时处理器程序,采用DMA技术与FPGA进行通讯,对辅助电路反馈的采集数据进行快速傅里叶变换提取有效信号,随后应用矢量电压电流法求解电缆屏蔽层环路阻抗;实际测量结果证明:基于LabVIEW的飞机电缆屏蔽层接地可靠性测试系统能够以较高精度完成电缆屏蔽层接地可靠性测试。     

移动GSM基站雷击浪涌电压检测方法的研究与实现

针对目前我国的移动通信GSM基站的分布区域较为特殊,其自身的浪涌电压检测台无法准确捕获大范围,高强度的浪涌电压瞬态变化,造成较大程度的浪涌电压干扰;提出一种基于独立分量分析信号模型的移动网络浪涌电压检测方法;以S3C2410为核心处理器,采用ATT7022B电能计量芯片意外浪涌电压信号采集,并利用分类算法对浪涌电压信号进行划分,保证检测的准确性;实验结果表明,以该方法建立的浪涌电压测量系统能够很好地完成移动通信基站的保护工作;为新一代的基站防雷击系统设计提供了较好的思路.     

飞机交流电源特性参数测量研究

飞机机载电源系统供电品质直接关系到飞机用电设备可靠工作和飞行安全,为此,2006年国际标准组织推出了新的机载电源标准ISO1540-2006;本文根据该标准要求,提出了一种机载电源的稳态和瞬态特性的测试的实用方法;建立了测量的数学模型;采用虚拟仪器技术,设计硬件测试平台,包括功率因数可调的大功率数字化程控负载和计算机数据采集系统;基于LabVIEW开发了测试软件;为满足暂态特性的测量要求和精度要求,采用了NI高速高精度数据采集卡,实现了较高的测量精度,综合测量误差小于0.5%,并在暂态测量中,考虑了负载接触器吸合时间;该测试系统可以用来检验恒频机载交流电源的特性是否符合国际标准要求,以保证飞行安全。     

飞机供电特性直流阶跃电压发生器的校准方法

符合GJB181B-2012《飞机供电特性》所规定的直流阶跃电压发生器是航空机载用电设备抗扰度测试中的重要试验仪器,按照标准中飞机供电特性参数测试试验项目的要求,本文介绍了直流阶跃电压发生器的试验背景,以校准项目为研究对象,对校准方法进行深入分析。     

充电桩计量过程中输出与充电需求不匹配问题分析及处理

针对充电桩现场测试设备的充电需求与实际输出不一致,出现电压、电流不匹配的问题,设计了一套检测方案,构建出包括电流检测模块、电压检测模块和示波器检测模块的检测电路,通过采样电压和电流信号,计算出不同负载下充电桩输出电流和电压值,并设计了包括直流电能采集电路,由双通道AD转换AD7380、可编程增益放大器、可编程增益放大器、增益电阻Rg2和电源变换器、低通滤波器电容CL、低通滤波器电阻RL组成的检测电路,在检测电路中,为了提高检测效率,还设置了校正电路。通过试验,本研究方法分析直观,误差低。     

一种数字式可调稳压电源系统的设计

针对自动检测等应用系统对直流稳压电源的需求,设计了一种数字式可调稳压电源系统;该数字式可调稳压电源系统选择单片机(AT89S51)作为核心控制部件,外围模块电路包括MCP4921构成的AD转换模块、基于集成运放LM324设计的电压电流放大模块与采样电压降压模块、液晶显示模块及基于78系列、79系列集成稳压芯片设计的电源供电模块;系统软件设计采用C语言进行了模块化程序结构设计;测试结果表明:该系统输出可调直流电压范围为0~12 V、输出直流电流为500 mA、电压误差小于0.1 V,且可以通过键盘电路进行目标电压的设置;具有设计简单、输出电压稳定、性能可靠等特点。     

基于LabVIEW的智能交流接触器动态性能测试系统

建立了一种智能交流接触器同步信号测试系统。设计了一种带隔离互感器的强弱电接入电路,实现了智能交流接触器强电输入信号和弱电传感器信号的同步采集。测试平台可以准确地对各路信号进行采集,同时可以将各路信号进行同步,实时反映智能交流接触器的各项动态指标。     

基于PXI总线的飞机供电测试系统设计

在飞机电网地面实验电气测试中,需要对电力汇流条和各负载输入端的动态和稳态供电特性进行测量,具有测试点数量众多,类型复杂等特点;针对这些特点,设计了基于PXI总线技术的飞机供电测试系统,该系统可以对飞机电气系统的32个通道进行1小时以上的监测,并对监测结果进行可调整速度的回放;测试人员可以根据需要,在回放过程中对局部波形任意停止、放大、生成报表;应用该系统对某型飞机航空电源进行了监测试验,结果表明,本系统功能强大,稳定可靠,设计方案合理,思路正确,对复杂数据监测系统具有很强的应用价值。     

基于单片机及FPGA的电力载波通信异常信号监测系统设计

为了保证电力载波通信网络的运行安全，以单片机及FPGA为硬件支持，设计基于单片机及FPGA的电力载波通信异常信号监测系统。根据电力载波通信网络的异常原因，设置异常信号特征作为判据。在建立的电力载波通信网络模型下，利用装设的信号采集设备、单片机以及FPGA元件，采集并处理电力载波通信信号。通过实时通信信号的特征提取与匹配，判定当前信号的异常状态，计算得出通信异常信号量和信号异常类型，最终以可视化的形式输出电力载波通信异常信号的监测结果。通过系统测试得出结论：与传统通信异常信号监测系统对比，优化设计系统的通信异常信号量的监测误差降低了1.37dBm，且通信异常信号类型的误检率得到明显降低。     

基于滑模观测器的电流传感器故障监测系统设计

为了保证电流传感器的工作效率,为设备维护提供有效参考,利用滑模观测器优化设计了电流传感器故障监测系统。加设滑模观测器,改装数据采集器、信号处理器等设备,调整系统的电路连接方式,在抗干扰约束下,完成硬件系统的优化设计。根据电流传感器的工作原理和故障特征,构建电流传感器故障数学模型。利用滑模观测器及其逻辑原理,实时收集电流传感器的运行信号。根据传感器故障特征,选择并计算电流传感器的故障监测指标,通过与设置故障标准的比对,输出可视化的电流传感器故障监测结果。通过系统测试实验得出,基于滑模观测器的电流传感器故障监测系统的指标监测误差、故障类型误检率和漏检率均低于预设值,由此证明优化设计系统具有良好的故障监测功能。     

基于P89LPC9408处理器的风／光互补电站数据监测系统的研究

设计了基于P89LPC9408单片机的风／光互补电站数据监测系统,该系统可以实现采集并处理来自太阳能光伏电池输出、风机输出、蓄电池充电和逆变器输出的电流和电压信号,以及温度传感器、风向和风速传感器等的信号,并通过RS-485与上位机通信,实时对电站进行监控。     

基于单片机的数控直流电流源设计

本文介绍了基于单片机的数控直流电流源设计方案,给出了硬件组成及软件系统。本系统以单片机AT89S52为核心部件,由键盘、显示、D/A及A/D转换,V/I转换、功率放大等模块组成。采用负反馈闭环控制系统,单片机实时将预置值和实测值进行比较、调整控制,提高了电流源的输出精度。所设计的数控直流电流源采用PID算法实现了量程可选、输出可调、步进精确、纹波电流极小的功能,而且可将输出电流预置值、实测值在LED上同时显示。经实验证明具有较高的控制精度。     

基于声卡和MATLAB的太阳电池伏安特性自动测试系统

对实验室常用的太阳电池伏安特性测试方法进行改进,设计了一种利用计算机通用外设--声卡进行模拟信号的采集与A/D转换,并利用MATLAB软件进行数据处理与分析的太阳电池电流电压特性自动测试系统.建立测量与信号变换电路,通过软件实现了图形用户界面操作,同时对测试结果的可靠性进行了理论分析,通过测试表明系统符合设计的要求.     

基于故障电流变化率的大功率本安电源设计

针对现有本安电源存在的输出功率小、保护效果差、动态响应速度慢等问题,设计了一种基于故障电流变化率的大功率本安电源。将本安电源等效为电势电容(EC)电路,分析了EC电路短路故障特性:短路初始阶段火花放电电流迅速上升,电流变化率会发生突变。通过检测短路故障后电路中故障电流变化率的值,可以提前预知故障状态,在故障电流达到传统电流保护方法所设置的保护阈值之前便触发保护功能,并在短路故障的初始阶段切断输出回路,提高本安电源的输出功率。大功率本安电源包括开关电源和本安保护电路2个部分:开关电源采用反激变换结构,其控制电路以UC3842为核心,反馈电路以光耦与三端稳压器TL431为核心;本安保护电路基于故障电流变化率来限制火花放电的能量,主要包括故障检测电路、比较电路、自恢复电路、软启动电路、驱动电路。本安电源样机性能测试结果表明,交流输入电压在90~265 V波动时,本安电源功率因数不小于0.96,输出直流电压纹波在20 mV以内,电源效率在85%以上。短路实验结果表明,本安电源在发生短路故障后的瞬态输出能量为65μJ,满足设计要求。