基于PLC的小型高精度多相流实验装置测控系统设计

本文主要是设计了1套小型高精度油气水三相流实验装置,然后对小型高精度油气水三相流实验装置的测控系统设计进行了重点讨论。本文对可编程控制器(programmable logic controller,PLC)和单片机测控系统的特性进行了比较,比较之后,最终选择的构件测控系统硬件是以PLC为基础的,然后对输入输出设备的数量和性质进行了分析。     

对超级电容高效充放电的研究

该文通过对超级电容的充放电理论及物理模型分析,以SOC与电容两端电压的正相关关系为基础,结合Buck恒流电路和Boost升压电路,使电容充放电达到较优状态,并以无线充电小车为例,利用单片机控制实现对超级电容充放电效率的测试。经过理论分析和测试,在恒流模式下超级电容充电以及Boost电路下的放电,可以基本实现无线充电小车的功能且性能较为稳定。     

一种大功率恒流电子负载的设计

电子负载设备的优劣主要体现在测量精度的高低,测量项目的完备性以及负载特性的丰富性三个方面。本文设计了一种大功率的恒流直流电子负载,采用两片D/A转换器来构成20位D/A转换单元,实现0.045m V的最小分辨率;由4只高导磁率、磁特性一致的磁环以及相应的处理单元电路组成电流采样单元,解决了高精度大电流测试的一个关键性问题和难点;采用三组600W功率模块并联,实现1800W功率恒流功能。本文设计的电子负载具有0~300A恒流特性,测量不确定度为1.0×10-4,最大负载电压为5V。     

热电阻测量电路的研究与比较

本文研究比较了热电阻二线、三线和四线制接线方式下,平衡电桥法、非平衡电桥法、恒压法及恒流法四种典型测量电路的实现方式。对非平衡电桥法和恒压法给出了电路参数的校准方法,并分析了恒流法实现高精度测量的可行性。     

超磁致伸缩微振动电驱系统设计与实现

为了实现对超磁致伸缩驱动器的微振动进行实时精密控制,设计大功率程控电驱系统,包括恒流驱动电路和供电电路。首先,对该恒流驱动电路所采用的连续调整型恒流源的原理进行研究。接着阐述该电路的具体设计以及元器件的选型。然后,详细介绍该恒流驱动电路的供电电路所采用的拓扑结构以及具体设计。实验结果表明:该大功率程控电驱系统输入的小电压信号与输出大电流信号的线性度为0.105%,时漂为3 m A/h,频率可达500 Hz,并且驱动超磁致伸缩驱动器实现1 Hz和5 Hz的正弦输出,基本满足了驱动超磁致伸缩微振动的高精度、高稳定性、高集成度的要求。     

基于数字锁相的应变放大测量

为解决数据采集现场噪声大,布线安装困难的情况,将数字锁相应用于高精度的应变放大测量中.由于锁相放大在干扰较大的应用现场是最易于实现高精度检测的方法之一,因此在模拟锁相的基础上推出对应变桥路的数字锁相放大检测原理,并根据此原理利用AD8231放大器和C8051F061单片机设计了一个实用的数字锁相测量系统,该系统的分辨率和精度大为提高,有效地降低了现场测试中干扰与布线的难度.     

高精度超声波流量计的设计

文章根据时差法超声波流量计的原理,采用低功耗MSP430单片机为控制核心,选用时间数字转换芯片(TDC-GP2)作为计时芯片,设计了一种高精度的超声波流量计。实验表明,本设计不仅提高了时间测量的精度,测量误差小于±1%,而且功耗低、软件升级和更新方便。     

XMD—ⅢP型温度巡检仪示值超差的原因及排除一例

一、工作原理ＸＭＤ -ⅢＰ型温度巡检仪是以 895 1单片机为核心的智能型高精度测温仪器 ,它是由传感器、多路转换电路、信号放大及非线性校正电路、ＡＤ转换电路、895 1系统控制及显示电路构成。当测量某处的温度时 ,传感器将温度变化转化为电阻值的变化并在单片机的控制下通过多路转换器完成 0 #～ 15 #通道的扫描输入 ,电阻变化量经过Ｒ/Ｖ变换、信号放大及非线性校正后由Ａ/Ｄ转换器进行模拟量到数字量的转换 ,最后由895 1单片机完成数据采集、数据处理、标度变换、数字显示及数据打印等工作。二、故障现象我们用二等标准温度计在标准恒…     

单片机在CCD高速数据采集与处理系统中的应用

本文介绍了基于80C52单片机控制的CCD高速数据采集与处理系统。着重分析了单片机控制系统的设计方法和硬件实现方法。实践证明,该系统工作稳定可靠,测量精度高、适用于各种高灵敏、高精度的在线检测。     

基于单片机的数控直流电流源设计与仿真

本文是采用AT89S52控制的数控恒流电流源进行研究设计的,然后使用Proteus进行仿真。设计使用AT89S52单片机作为核心芯片,由键盘和显示模块,电压、电流转换装置等组成的数控直流电源。运用Proteus软件仿真,验证了设计方法的正确性,节省了开发成本。     

开关电源并联均流系统

开关电源模块并联均流系统。利用该并联均流系统可进行均流控制,当负载变化时,每台电源输出的电压变化相同,每台电源的是输出电流按功率份额均摊,以实现有效控制和提升带载能力。在此系统的基础上,可以进行电源领域中的多个实验研究,基本研究包括整流研究、线性稳压电源研究、电压型开关电源研究、电流型开关电源研究;综合设计性研究包括数控恒压电源研究、数控恒流电源研究。本作品将数字单片机控制技术与模拟电路技术以及电力电子技术融为一体,本作品既能够作为电源技术教学的研究平台,也能够作为电源系统开发的试验平台,为电源技术的发展应用提供设备基础,该并联均流系统成本不高,适合推广使用。     

多路温度巡检仪调理电路的设计

本文主要介绍了高精度多路温度巡检仪系统中调理电路的设计,系统采用恒流源电路作为信号的获取电路,恒流源电路是采用价格低廉的器件通过比较巧妙的设计构成的,文中指出了电路达到恒流效果的关键元器件,根据以往的运用经验,恒流效果十分理想。同时也介绍了传感器在现场的安装技术,为克服两线制带来的线路电阻误差,传感器的对外接线采用四线制方式,详细解释了两线制与四线制的区别,并给出了两线制和四线制的原理图。信号的切换采用常用的多路模拟开关。     

基于MPS430F147陀螺三相逆变电源系统的电路设计及实现

本文拟通过对三相逆变陀螺电源的硬件设计,得到一个恒频恒压的三相正弦波电源,希望能使陀螺仪安全可靠地运行,减小它的随机漂移,从而提高惯性导航系统的精度。在逆变电源拓扑结构确定的基础上,确定以TI公司MSP430单片机为三相数字逆变电源控制核心,采用富士公司IPM逆变模块构成的硬件方案实现某电控罗经电源硬件电路,并在该硬件方案上配合软件实现对称规则采样数字SPWM算法和数字变积分PID控制算法。通电调试后,电源输出波形良好、频率精度高、电压稳定。仿真和实验的结果证明了本系统的控制策略可行,达到了软件设计的目的,可以为电控罗经提供高品质的三相电源。     

传统控制器实现有摩擦系统的大行程纳米定位

对于“伺服电机＋滚珠丝杠”驱动机构,摩擦、饱和和高频振动等非线性因素是实现大行程无超调高精度点位（PTP）控制的主要障碍．针对这种驱动系统,在根据刚体动力学计算得到的线性传递函数的基础上,设计了高增益PID闭环控制系统和输入滤波器来实现大行程的纳米定位．配置闭环控制系统的极点为负实轴上的多重极点．避免了摩擦力补偿和双模控制策略的使用．为了避免驱动器饱和所导致的闭环系统响应超调现象,基于数字低通滤波器设计了闭环输入信号．实验结果表明,该定位系统可以实现大行程无超调纳米精度点位控制,10nm-100mm定位响应的稳态误差不超过±5nm．     

一种基于M／T测速法的数字测速电路

本文介绍了一种基于M／T测速法的高精度测量电机转速的数字测速电路,该电路以80C51单片机为核心,通过光电编码盘和可编程计数器／定时器8253将反映电机转速的光信号转变为电信号,经单片机处理后能准确测量电机的转速。     

高精度片材厚度检测系统设计

针对生产过程中片材厚度在线快速检测的需要,设计了由位移传感器DA-0．5、单片机AT89S52和A／D转换芯片ADS7841组成的高精度片材厚度检测系统,并以金属密封垫片为样品进行了检测。结果表明：系统运行稳定,检测精度符合要求。采用本系统能实现片材厚度的在线高精度快速检测。     

风光互补路灯照明系统及蓄电池充电方法控制

本文介绍了风光互补路灯系统的组成及工作原理。基于蓄电池最佳充电电流曲线,比较了蓄电池各种充放电方式的优缺点,提出先恒流后恒压的两阶段充电方式,并利用双闭环PID控制实现了蓄电池的恒压限流充电。通过对该双闭环控制系统仿真研究,结果表明该模型合理有效。     

简易数字频率计的设计

在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得更为重要。主要阐述基于现场可编程门阵列(FPGA)与单片机的简易数字频率计。该频率计基于间接频率测量、高精度恒误差测量和峰值检波原理,整个系统实现频率、周期、脉冲宽度、占空比、幅度等量的测量,同时具有良好的人机交互性能。     

电源工作模式对中频磁控溅射沉积速率的影响

在中频孪生靶磁控溅射实验装置上,研究了电源恒压、恒流、恒功率工作模式下沉积速率与气压、电参数之间的关系,得出不同工作模式下电压、电流、功率及频率、占空比对沉积速率的影响:恒流模式下沉积速率稳定性最好,恒压最差;气压变化时,恒功率、恒流工作模式有稳定沉积速率作用;恒流模式下,沉积速率随占空比升高而减小,随频率升高而增大.     

快速控制反射镜系统中的传递函数辨识

提出一种传递函数辨识方法。该方法使用非线性最小二乘曲线拟合法,结合控制对象的传递函数模型选取参数初始值,针对不同的频率特性分段拟合。使用该方法可以将复杂的控制系统频率特性转化为高精度的传递函数。在系统的中低频段内获得幅频±1dB和相频±1°的传递函数辨识精度。由此设计的数字补偿器有效补偿了机械谐振带来的影响,扩宽了控制系统的闭环带宽。传递函数辨识方法摆脱了数字补偿器设计依赖手工调试的状况,并可以提供复杂的数字补偿器以得到高性能的控制系统。