一种新型LCR测试仪系统设计

文章介绍了一种新型LCR测试仪系统,其基于LCR数字电桥原理,主要由LCR测试电路以及以单片机为核心的数据处理系统组成。单片机DAC输出正弦波,利用模拟开关选择不同的截止频率,对单片机产生的正弦信号进行滤波。LCR数字电桥法,分别测出Ux和Ur对应于某一参考相量的同相量分量和正交分量,经模数转换器将其转化为数字量,最终通过单片机进行数据处理。     

LCR波应力检测中互相关时延估计的误差分析

根据声弹性理论,将应力检测转化为超声波的传播时延估计,建立基于互相关时延估计的临界折射纵波(LCR波)应力检测系统.LCR波在发射、传播及接收过程中存在各种影响因素,这些因素导致接收到的LCR波波形及信噪比发生了较大变化.通过克拉美罗下界(CRLB)理论得到这些变化是限制时延估计精度的根本因素.利用MATLAB进行仿真验证,得到了不同的影响因素对时延估计精度的影响不同.     

激光激发瑞利波测量铝合金焊接残余应力

根据声弹性原理提出了一种新的测量材料表面焊接应力的激光超声方法.利用Nd:YAG脉冲激光在材料表面激发高频率超声瑞利波,采用非线性激光干涉仪对检测焊接应力的超声瑞利波进行探测.探测点的位置保持不变,通过激发源的扫描来改变激发源和探测点之间的距离,干涉仪探测到一系列超声脉冲波形信号.采用波形相关技术计算相邻超声瑞利波的传播时间延迟,得出瑞利波的传播速度,进而根据声弹性理论计算出相应的应力值.通过激光源在焊缝附近的扫描,得到焊缝周围的应力分布.测量了铝焊接平板表面的残余应力,得到了样品表面的焊接应力分布.实验结果表明,这种方法可以实现样品表面焊接应力的快速扫描测量,使其在材料表面焊接应力分布无损检测领域具有一定的应用价值.     

单片机控制的三相正弦波信号发生器

<正> 三相正弦波是应用比较广泛的信号之一,产生的方法也比较多。本文介绍的三相正弦波是利用单片机控制数字电路,产生正弦阶梯波,正弦阶梯波经可变低通滤波器滤波,能得到良好的正弦波信号。     

基于频率调制连续波的干涉型光纤声传感器信号检测技术

针对光纤干涉仪存在的相位衰落问题,讨论了基于正弦波形的频率调制连续波(FMCW)和锯齿波FMCW两种干涉型光纤声传感器的信号检测原理,并给出了数字化信号解调方案。采用7.5 m臂差的光纤声传感器和具备调频功能的半导体激光器,对10 kHz正弦波FMCW和锯齿波FMCW两种调频方式进行了信号解调实验对比。解调结果表明,两种调制解调方案均能稳定检测出加在声传感器上的模拟声信号,消除了光纤干涉仪的相位衰落。但在实际工程应用中,与正弦波FMCW检测方案相比,锯齿波FMCW方案无需检测混频信号的初始相位,检测灵敏度高且稳定,算法实现更为简单,而且使用不同臂差的光纤传感器可实现传感器的频分复用。     

TDLAS检测系统的ARM主控型激光驱动电路的设计

可调谐激光二极管吸收光谱技术(TDLAS)是一种利用激光二极管的波长扫描和电流调谐特性对气体进行测量的技术,具有高选择性、高分辨率、高反应速度、高灵敏度等优点。TDLAS检测系统通常基于谐波检测的原理,通过高频调制某个依赖于频率的信号,使其扫过待测气体的吸收峰,再以调制频率的倍频作为参考信号进行信号处理。为了满足TDLAS检测系统对激光器驱动的需要,本文以ARM7系列的LPC2138为主控器,通过将DAC8830产生的锯齿波扫描信号和AD9958产生的一路正弦调制信号进行叠加,来实现TDLAS检测系统激光器的驱动。     

基于MAX038的简易小电容测试仪设计

设计了一种基于MAX038函数信号发生器的小电容测试仪,其原理是将函数发生器的外接电容看作被测电容而产生相应的频率信号输出,选用TM4C123GH6PM微控制器实现等精度测量频率值,然后计算出被测电容值。为了提高准确度,采用最小二乘法分段拟合曲线,同时与准确度较高的LCR表进行分段比对测试,实现自动修正并显示测量结果。该测试仪测量范围为10 p F~1μF的小电容。测试结果表明,该测试仪具有运行稳定,测量快速的特点,准确度可达1级。     

正弦信号发生器

依据直接数字频率合成(DDFS)技术及各种调制信号相关的原理,设计了一个可输出正弦波,调幅波,调频波,PSK及ASK等信号的正弦信号发生器.该信号发生器的正弦波由AD9851型集成DDS器件产生;调频波采用DDS调频法实现;调幅波通过由模拟乘法器AD835搭建的调幅电路产生;ASK和PsK信号在FPGA给出的基带序列信号控制下通过移相电路与多路复用器的结合电路产生.利用固态继电器阵列可实现各种信号的通道选择:利用后级功率放大电路驱动50Ω负栽,可保证其输出电压幅度稳定在6 1V,且整个系统结构简单,界面友好.     

数字式锁相跟踪环路提高编码器检测精度研究

研究了一种通过数字式锁相环路提高编码器精度的方法。首先将原始的正弦和余弦信号与反馈的余弦和正弦信号均输入到同一个鉴相器中进行乘法和减法运算,去除了其中的高频分量,提高锁相环路的动态范围。为了产生含有方向信息的余/正弦信号,提出“可逆计数器＋数字化的正/余弦波表”的方法,实现对运动停止时的静态检测或运动方向发生改变时的暂态停止位置检测的需求。此方法使常规码盘、光栅尺等常规检测装置的位置检测精度提高了2个数量级以上。     

高精度双路相敏放大器的设计

介绍一种将检测的输入正弦信号与基准正弦信号按一定关系进行相位比较,进而产生一直流电压信号。该信号送往控制系统进行相位校正,对其原理、结构设计及制作工艺过程进行了详细的叙述,实验结果表明它可工作在比较恶劣环境中。     

基于STM32的正弦波测量装置的设计

在电子工程、计算机、通信等领域中,正弦波信号是应用最多的电子信号。因而存在很多对正弦波信号进行测量的装置,传统的正弦波信号测量装置大多采用模拟电子技术进行设计,电路相对复杂并且在实际操作中存在很多不便之处。采用新型的32位高性能ARM Cortex-M3内核STM32作为控制器核心配以信号调理等电路,可实现对正弦波信号进行高速的测量,在液晶显示器上同步显示波形同时显示正弦波信号的幅度、频率、失真度等的参数并且采用触摸式操作具有良好的人机交互性。     

基于压电材料的钢筋砼-钢组合塔筒损伤监测

钢筋混凝土-钢组合塔筒作为一种新型的风电塔架形式,其混凝土段的开裂对其使用寿命具有重要影响,对其混凝土段的开裂进行监测具有重要意义。该文提出了一种基于压电陶瓷激励的应力波测量的钢筋混凝土塔段的开裂监测方法,以某钢筋混凝土-钢塔筒缩尺模型为对象,以布置在钢筋混凝土塔筒表面的压电陶瓷片为激励器,利用布置在钢筋混凝土塔筒不同高度位置的压电陶瓷片作为传感器,实现在不同水平往复加载下的应力波的测量。对混凝土塔段从裂缝开始出现直至构件最终破坏整个过程各压电陶瓷片的响应进行分析,并定义损伤指标。结果表明,定义的指标不仅可较好反应裂缝实际出现位置,且与加载等级相关,所提出的监测方法可对钢筋混凝土塔段裂缝的发生和发展过程进行有效监测。     

行波磁场摆动器产生自由电子激光的初步研究

在一定放置的线圈中通以正弦交流电时,其附近空间就会产生一个正弦行波磁场,磁场的极距和行波的速度都可以通过输入的频率加以调节。相对论性电子在这种摆动器中的散射波长比较短,而能量因子值可以变,这既有利于向短波长方向发展,又有助于自由电子激光器的小型化。     

用方波代替正弦波作傅里叶变换的一种算法研究

用方波替代正弦波进行离散傅里叶变换（DFT）的一种算法,以便能在一些计算能力不是很强的嵌入式系统内作傅里叶变换。此算法本身不存在变换误差。对方波的离散总是存在误差,但是随着奇次频项数的增加,误差逐渐减小。总体运算效率还是明显提高。     

一种正弦波发生器的设计方法

介绍一种用数字方式获得正弦波的方法,该方法不需要使用存储器,完全通过计算得到正弦波的波形数据,而且得到正弦波的同时还可以得到相位正交的余弦波.通过实验仿真表明调节电路中的参数还可以调节输出幅度、频率和精度.这种电路可以用于离散傅里叶变换的计算和某些数字通信系统中,为正弦波、余弦波的设计提供一种新思路.     

基于幅值等分的数字化正弦信号生成的设计

提出了一种基于正弦波幅值等分的数字化正弦调制信号的设计方法。该方法基于正弦调制信号的精度问题,通过采用将正弦波等分成与转换精度匹配的份数,得出数字化正弦信号。阐述了这种方法的基本原理及其FPGA模块原理图,并对其进行了误差分析。最后,给出了利用此方法产生正弦调制信号后通过DAC后波形,验证了方法的可行性。     

单脉冲雷达天线差斜率测试技术的改进

针对工程应用中单脉冲雷达差斜率简便测试问题,提出了一种正弦波单脉冲差斜率测试方法。推导了将非相参的正弦波信号用于差斜率测试的公式,并将正弦波信号直接用于单脉冲给差斜率测试系统,实现对单脉冲雷达系统参数的快速校正。仿真结果表明,经过该方法校正的单脉冲雷达系统可实现优于0.01的测角精度。该测试方法能够实现高精度的系统测试性能,对解决工程应用中的测试校正问题具有实际指导意义。     

基于旋转变压器的信号产生电路设计

介绍了一种在火控系统应用中用来确认填弹部位的位置具有定位功能的电路。该电路具体为利用轴角位置测量元件即旋转变压器,控制400Hz频率的正弦波信号,经调制处理使其相位角与一定的直流电压值相对应,从而产生出两路相位差为90°的正弦信号。采用模拟电路进行了模块化设计,并对其原理进行了详细的叙述。实际产品经与整机系统联试,满足现场使用要求。该电路具有转换精度高,电路简洁实用,使用温度范围宽的特点,可广泛应用于多个相关领域。     

正弦波导慢波结构的研究

提出了一种新型的可用于产生、放大毫米波和太赫兹波的正弦波导慢波结构。该结构有天然的带状电子注通道,具有低欧姆损耗和弱反射,且易于加工等独特性质。计算了慢波结构的高频特性,粒子模拟分析了该慢波结构在220GHz行波管及220GHz返波管中的应用潜力。研究结果显示,正弦波导将是一种很有潜力的可应用于大功率毫米波及太赫兹辐射源的慢波结构。