基于ARM的超声波调宽高压脉冲发控技术研究

提出了一种基于ARM的超声波调宽高压脉冲发控技术;该技术以超声波检测系统为背景,由ARM微处理器S3C2440A作为核心控制器,超声波激励脉冲宽度、重复频率和电压幅度均可调;高压电源采用了一种可控高压电源,能输出0～1000V电压;重点分析了激励脉冲对超声波信号的影响、电路中各个元件对超声波激励脉冲的影响以及基于ARM的PWM控制脉冲的产生;从理论上得出了发射电路中各个电阻与激励脉冲电压电流的数学关系,实验得出了1kHz重复频率的600V脉冲.该发射电路可以激励不同探头产生多种频率和发射功率可调的超声波。     

脉冲超声波的发射与接收电路设计

设计了一种应用于超声波液体流量计中的脉冲超声波的发射与接收电路。发射电路由光电隔离电路、场效应管驱动电路及尖脉冲激励电路组成;接收电路由前置放大电路、巴特沃思带通滤波器及自动增益控制电路组成。试验结果显示,此电路性能良好,保证了超声流量测量的精度。     

多普勒超声波传感探测器的制作

电路原理图如图1,整个电路分为:超声波稳频发射;超声接收放大;多普勒拍频放大和双脉冲检测输出四个部分。 1.超声波稳频发射:由非门电路U_1,晶振XTL,超声发射传感器T_(40-16)等组成。U_(1-b)U_(1-c)和XTL等构成40kHz精密振荡器,输出信号经U_(1-a)整形,推动超声发射传感器,向空间发射40kHz超声波。 2.超生接收放大:由超声接收传感器R_(40-16),TR1,TR2等组成。R_(40-16)是配对接收器,将空间40kHz超声波转变为40kHz脉冲电压,经TR1,TR2两级线性放大器后有     

超声发射电路与发射效率的研究

为了提高超声探头的发射效率,对现有的超声发射电路进行了分析研究,设计了一种通过补偿电容来提高超声波发射效率的电路.该电路由微控制器产生激励窄脉冲,控制高压源对RC电路实现充放电,达到对超声探头负电压供电.对电路和探头参数进行研究计算,得出补偿电容大小,输入在探头的激励频率与标称频率一致时,发射效率最高.实验结果表明,补偿电容值和理论值越一致,回波电压值越高.电路设计简单,易于实现,可为超声无损检测提供技术支持与理论指导.     

基于超声红外的电子白板硬件电路设计和定位算法研究

本文针对基于超声红外的电子白板系统结构和原理进行探讨和研究。重点解决了发射接收电路的设计及软件编程,用单片机产生驱动超声波传感器和红外线传感器的脉冲波形。同时还详细研究了超声红外电子白板系统的定位原理。     

门户防盗器的设计

本文借鉴市场上的汽车报警器,结合超声测距技术,介绍基于单片机控制的超声测距防盗器的工作原理:由AT89C52产生超声波脉冲,启动计时器,记录超声波从发射到接收的往返时间,最终计算得出实测距离,通过判断探测器与目标之间的距离,以确定是否发出声光报警。防盗器硬件电路由超声波发射与接收电路、显示与报警电路等模块组成。传感器信号经单片机综合分析处理,实现超声波测距和报警功能。此防盗器具有易控制、工作可靠,同时还具备成本低、体积小的特点,主要用于家庭、小商户等场合的门户报警。     

骨质疏松症定量超声诊断的传感器配套电路的设计

利用Pspice软件进行电路仿真设计,研制了满足骨质疏松症定量超声诊断的传感器配套发射接收电路。实验表明设计的电路能够满足超声波传感器的测量需要。该电路的设计为研制具有完全自主知识产权的定量超声测量仪奠定了坚实的基础。     

骨质疏松症定量超声诊断传感器配套电路的设计

利用Pspice软件进行电路仿真设计,研制了满足骨质疏松症定量超声诊断的传感器配套发射接收电路.实验表明设计的电路能够满足超声波传感器的测量需要.该电路的设计为研制具有完全自主知识产权的定量超声测量仪奠定了坚实的基础.     

一种新的远距离超声测障传感器时变增益电路

在地面自主车辆的导航与控制研究中,远距离超声传感器对于障碍检测具有重要意义。针对加大发射功率和减小死区距离,提高探测灵敏度和信号饱和、自激振荡之间的矛盾,提出了一种基于TL026控制芯片的超声传感器时变增益电路设计方案,并在此基础上实现了远距离超声测距系统。野外环境中的实验结果表明,时变增益方案显著提高了超声传感器的有效探测范围。     

基于FPGA的超声相控阵发射系统设计

创造性地将水下超声成像技术与相控阵发射技术相结合,利用FPGA丰富的I/O引脚接口与内部逻辑资源,设计了一种超声相控阵发射系统,分析了超声波换能器激励信号的D/A转换和放大调理电路,结合超声换能器对该系统进行了实验验证,实验表明该系统可以实现超声信号的相控阵发射,电路性能稳定,易于集成,为水下超声成像系统的小型化提供了一种可能,具有较强的参考价值.     

收发同体型超声测距系统设计

介绍了一种收发同体型超声测距系统。该系统由发射电路、前置放大电路、滤波电路、AGC、整形电路和单片机控制器等组成。前置放大器由音频功放LM386组成。另外,对数据的采集和处理采用了反射波峰值检测法,取得了良好的效果。     

基于振动能量采集器的无源无线传感节点技术研究

随着以MEMS技术为依托,结合压电效应的振动能量采集技术的日臻完善,如何利用振动能量采集器构成高效的无源无线传感节点成为近期研究热点,而能量采集器输出的电能储存控制和低功耗发射技术是实现该节点的难点。在设计出对储能电容电压具有双阈值检测与控制功能的低功耗电路基础上,给出了一种自报警、无源无线低功耗传感节点。实验表明,在频率52 Hz正弦振动、振动加速度幅值为5 gn激励下,经过125 s的能量储存,节点能够以+10 dBm功率在16 ms内完成发射及无线报警,发射距离可达1.31 km。该节点构成的无线传感网络可广泛应用于石油管线、桥梁和军事侦察等外部供电极度受限环境的现场监控等用途。     

基于超声测距的工业机器人避障控制系统设计

工业机器人对于自身与障碍物之间的距离测量不准确,无法根据二者距离判断行驶路径,导致避障效果较差。为此基于超声测距技术设计了一种新的工业机器人避障控制系统,从硬件和软件两方面对避障效果进行优化设计。将具有脉冲信号的超声换能器安装在单片机的操作模块中,增加MOS功率器件作为超声换能器的驱动元件,应用EA1、EA2和EA3三种型号的误差放大器,将回波信号稳定放大到电路中,利用运算放大器和RC网络电路实现滤波放大,利用信号检测电路实现检测。利用超声波传感器精准测量出自己与障碍物之间的距离,通过建立模糊数据库、定位漫反射信息、提取不同方向的测距信息实现工业机器人避障控制。实验结果表明,设计的基于超声测距的工业机器人避障控制系统能够准确测量出与障碍物之间的距离,避障控制准确率平均值达97.4%,能够实现工业机器人避障防碰撞操作。     

超声导波任意波形脉冲激励源的设计与实现

根据适用于激励超声导波的信号的特征,在改进直接数字频率合成器(DDS)结构的基础上,运用DSP+ FPGA等工具设计出适合导波检测用的任意波形脉冲激励源.该激励源可根据实际检测条件调整激励波形的类型且激励信号中心频率、周期数、幅值、重复频率等参数均可设置.经实验验证,此激励源能生成导波检测所需要的各种波形信号,且能扩展...     

基于LabVIEW的高温超导脉冲功率状态监控系统

脉冲功率数据采集系统是确保脉冲功率系统稳定安全运行的关键之一,超导脉冲功率系统由超导储能系统和外部放电电路组成。本文设计了基于LabVIEW的超导脉冲功率状态监控系统,该系统由多路传感器、信号调理电路和高精度数据采集系统构成,实现了对超导脉冲功率系统各个数据的精确采集,并利用虚拟仪器强大的数据处理能力,实现了对超导脉冲功率系统运行状态的准确判断,实验结果表明设计的状态监控系统能够有效地监控高温超导脉冲功率系统的运行状态。     

物联网传感节点的无线供电技术研究

传统的物联网传感节点多采用电池供电,大大限制了传感器节点在更加恶劣的环境中工作的可靠性。同时,大量电池的使用和更换,既浪费了人力也给环境带来了污染。射频无线供电将使传感器节点彻底摆脱传统电池供电的种种束缚与弊端,通过高频信号输出、高频放大器、势垒稳压电路、动态释放电路等模块进行非接触式的微电量传输。本文分析了物联网以及无线供电在国内外的发展现状,并对以上各核心电路模块进行了设计与描述,最后总结了射频无线供电在物联网领域的应用前景。     

基于总线传输的锚杆应力传感器研制

针对传统锚杆应力传感器存在的功耗较大、抗干扰能力差、系统繁杂等问题,研制了一种基于RS485总线传输的低功耗锚杆应力传感器.创新性地采用高精度的电阻应变片原理的应力检测元件,显著提高了传感器的检测精度.从器件选型、低功耗运行机制两方面详细介绍了接口EMC电路、DC-DC降压电路、元件供电电路、差分信号放大电路、数码管显示电路、遥控电路、声光报警电路、通讯电路八部分硬件电路设计方案,以及传感器的软件流程.进行了实验室基本性能实验,实验结果表明,传感器具有低功耗高精度的特点,实现了一条总线带载10台的设计需求.     

电表脉冲数传仪

研制了一种脉冲电度表.利用传感技术,采集电能的参数,把电度表中的电能量转换为脉冲量,再经脉冲变送电路形成具有一定幅度和一定宽度的脉冲信号.可以经长传导线引入微机监控系统,形成电源智能监测仪器.也可以用无线发射机与中心监控系统联网.用软件系统计算出有功电能、视在电能、无功电能及功率因数等参数.配合其它参数的采集系统,可全面监测电力变压器的运行状态.该技术也可以应用在其它仪表设备中,完成仪表信号数字化和远距离传输.系统抗干扰能力强,是信号采集与变送技术的一项创新.在自动化技术中有较高的实用价值.     

基于ZigBee的冷库温度无线监测系统的设计

在冷库温度监测中,由于监测对象和监测环境的特殊性以及对传输距离、能耗需求、成本要求等几点因素的考虑,本文采用基于IEEE802.15.4的ZigBee技术作为无线通信方式代替传统的电话线等有线通信方式,可以很好地满足在冷库温度监控中对传输距离、能耗需求等方面的要求。设计了一种以单片机为控制核心,由无线射频收发器、外围数字温度传感器、显示电路、键盘电路等共同构成的低功耗、低成本的无线传感器网络节点电路。工作人员可在监测中心计算机上远程监控冷库温度,实现冷库温度无线监测系统的智能化、网络化,使人员的工作环境更加安全、舒适。