一种超声波测距装置的设计与实现

超声波测距技术应用广泛,可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控等。重点介绍了一种基于单片机的超声波测距装置的设计与实现。包括电路的基本组成及设计原理,超声波测量模块的接口特性及基本功能,软件设计原理以及测量精度的控制等。     

超声波热量表流量测量的优化设计

正一、超声波测量设计的原理超声波热量表的组成原理如图1所示,它主要由积分仪、超声波流量传感器、配对温度传感器以及显示和通信等几部分组成。配对温度传感器用于测量水温,超声波流量传感器用于测量流过的流体体积。积分仪是超声波热量表的"大脑",对流量信号和温度信号进行积分运算,并对整个测量过程进行时序控制等。液晶屏用于显示数据。通信模块     

一种通道可扩展的堆叠式数据采集系统设计

针对武器装备测试过程中对振动、冲击、压力等多路信号的采集需求,设计一种通道可任意扩展的堆叠式微型数据采集系统。采用FPGA作为核心控制器,将系统功能划分为基础控制模块和数据采集模块,通过在基础模块上叠加数据采集模块的方法实现对采集通道数量的扩展。数据采集模块内置程控信号调理电路和采集电路,采集数据编帧后通过M-LVDS多点互联总线传输到控制模块中。系统由控制模块管理采集模块,并通过USB电缆将数据上传到计算机进行波形分析。经测试,该仪器能按需求灵活扩展通道数量,单通道采样率最高可达500kS/s,具有微型化、抗冲击等突出特点。     

三维超声波风速测量仪主控电路系统设计与实现

针对风洞中对极低风速精准测量的需要,该文设计一种超声波测量极低风速阵列的主控硬件电路系统。相对于一般超声波测风速风向仪器中常见的专用时间测量单元加普通单片机的结构,该系统采用FPGA+DSP结构,包括主控模块、数据采集模块、回波调理模块、发射驱动模块和通信部分。DSP根据上位机下发的设置参数,控制FPGA对回波信号进行增益控制、滤波和采样并由DSP实时进行风速的测算。结果显示,该硬件系统在长时间运行中风速的标准差最高为0.028 m/s,表明该硬件电路系统对极低风速具有很高的测量精度与稳定度。     

屏蔽门门机控制器的一体化设计

地铁屏蔽门门机控制器一体化设计是指直流无刷电机驱动模块通过隔离电路与中央处理器相连;所述中央处理器通过直流无刷电机驱动模块经三相全桥电路控制电机的运转;所述中央处理器经过隔离电路与knWorks通信模块连接,LonWorks通信模块通过LonWorks通信传输变压器与LonWorks总线连接;所述中央处理器经过隔离电路与CAN通信模块连接,所述CAN通信模块直接与CAN总线连接;控制装置的外部输入命令信号通过信号总线输入信号调理电路调理,再经过隔离电路后送给中央处理器;所述中央处理器的状态指示信号经过隔离电路和驱动电路后送给控制装置;本方案体积小,集成度高,稳定性好,具备自检功能,各部分电路之间互相隔离,易维护。     

油膜厚度超声测量方法及实验研究

根据垂直入射超声波在3层介质中传播的相关理论,给出了基于超声波反射系数油膜厚度测量的谐振模型和弹簧模型,在此基础上进行实验测试。设计并制作了基于STC单片机的信号发生控制器电路,编写了脉冲串波形、频率和个数控制程序,对给定油膜厚度的试件进行了超声测量。结果表明：通过测量超声波反射系数可间接获得机械结构中。油膜厚度,并且测量误差基本保持在5%的范围内。     

基于单片机的无线水质检测系统的设计

随着国家经济的发展和人们环境意识的不断提高,水污染也越来越受到人们的关注,而衡量水质好坏的一个重要指标就是水的酸碱度（PH值）。本文介绍一种以单片机AT89C51为控制核心的PH值水质检测系统。该系统由2个模块构成,模块1由PH传感器,信号调理电路。MD转换电路及单片机等电路构成,模块2由数码管显示电路,报警电路及单片机等电路构成。该系统实现了准确、实时的无线水质测量。     

浅谈热电厂水池监测系统的工程改造

电厂水池监测系统的目的是针对监测热电厂凉水池的水位而设计的.水位控制仪是控制水箱或水池水位的自动装置.传统的水位控制仪采用模拟电路,借助"浮球阀"、"探针"等完成水位监测的功能."浮球阀"、"探针"在水箱内浸泡的时间长了会腐蚀、损坏,不仅严重影响监测效果,也给维修、安装带来不便.电厂的污水池内的水质差、杂质多,用"浮球阀"测量水位,工作不到三个月,"浮球阀"上面就会沾满了污物,翻转极为不可靠.要对其进行改造旧必须摒弃传统的测量方法.系统的工程改造采用单片机和超声波传感器进行间接测量便成为了首选.水位控制仪的基本电路由89C51、LED数码管、X25045、AD421、超声波发送器及接收探头等组成.这种设计不但解决了传统水位监测长时间使用影响使用效果、维修不方便等缺点,具有体积小,使用简单,方便灵活的特点,而且具有温度检测的附加功能,因此该系统具有数字直接显示、精确可靠的优点,实现了智能化监测的功能.     

蓄水池智能水位控制系统

本设计介绍的是一种以单片机为主控元件的水位控制系统。测量时首先由安装在塔底的压力传感器感应被测水位高度并将其转换成电信号,经过信号调理电路进行滤波、放大,输出相应的直流电压信号,然后输入到串行的A／D转换器中进行模一数转换,模礅转换以后得到的数字信号直接送人单片机,经过单片机分析处理后根据相应的结果通过继电器对水泵电机进行控制,从而进行对水位的控制并显示。     

基于超声波A/D采样法的相位差位移测量方法

为了提高超声波位移测量分辨率,提出一种基于超声波A/D采样法的超声波相位差位移测量方法,利用超声波信号的相邻采样数据之差,消除了超声波信号中的直流成分对相位差位移测量的影响,再通过不同相邻采样数据之差的比值建立了相位差位移测量的数学模型,由此获得较高的相位差位移测量分辨率。该方法的采样电路简单,不需要高倍数超声波信号采样率,仅需在一个超声波信号周期里采样10几个数据,就可获得亚微米级的位移测量分辨率。实验结果验证了该方法的有效性。基于该方法研制的超声波位移测量平台,若超声波频率选用40 kHz,则位移测量分辨率可达1 μm。     

基于USB接口的测硫仪设计

设计了基于USB接口的测硫仪,重点对智能控制器中的电解电流控制模块、炉温控制模块和数据采集模块进行了介绍.利用热电偶实现炉温的测量,采用具有USB接口的微处理器完成测量过程的控制和数据传输任务,并设计了高精度的信号放大和数据采集电路来保证仪器的性能,同时还对测试结果进行了精度分析.结果表明,仪器的测量精度满足国家标准.     

基于MEMS加速度传感器的倾斜鼠标

手部残疾或患有脊髓损伤等疾病的患者无法用手操作鼠标而不能正常使用计算机.为了解决这个问题,设计了一种基于MEMS加速度传感器的倾斜鼠标.该鼠标系统由加速度传感器模块、主控模块、吹气开关模块以及鼠标控制器模块4部分组成.加速度传感器采用ADXL345,放置在用户头部,测量用户头部的加速度;主控芯片采用HT66FU50,控制加速度传感器的信息采集,计算出头部的姿态,如倾斜角度和倾斜方向,然后将这些信息映射为光标位移信息,并以脉冲的形式发送给鼠标控制器芯片.鼠标控制器芯片EC3597将收到的脉冲信号转换为光标的位移信息,通过PS/2协议完成与计算机的通讯.另外,利用声控模块和继电器设计了两个吹气开关模块,通过向其吹气实现鼠标的左右键功能.为了降低加速度传感器内部的电容检测、AD及其调理电路等引入的噪声以及头部抖动等因素对鼠标系统的影响,设计中还加入了卡尔曼滤波以提高系统的稳定性.使用自制的倾斜鼠标进行了打开和关闭文件夹以及用软键盘进行文字输入的测试.实验证明,利用该鼠标系统用户可以通过倾斜头部有效地控制光标在计算机屏幕上移动.     

基于USB接口的测硫仪设计

设计了基于USB接口的测硫仪,重点对智能控制器中的电解电流控制模块、炉温控制模块和数据采集模块进行了介绍。利用热电偶实现炉温的测量,采用具有USB接口的微处理器完成测量过程的控制和数据传输任务,并设计了高精度的信号放大和数据采集电路来保证仪器的性能,同时还对测试结果进行了精度分析。结果表明,仪器的测量精度满足国家标准。     

可扩展级联式机载数据采集系统设计

为实时采集飞行器舱体各部位的振动、冲击、压力等多路信号,设计一种通道可自由扩展的级联式机载数据采集系统。以FPGA为核心控制器设计基础模块和传感器采集模块,通过将多个采集模块堆叠级联的方式实现对任意通道的扩展。采集模块内置信号调理和采集电路、存储和控制电路,采集数据按通道编帧后分层存储。基础模块通过级联总线发送触发或读数指令,控制采集进程,并利用LVDS电缆将数据上传到计算机进行波形分析。实际测试表明:该系统能根据应用需求灵活扩展通道数量,同步采集时单通道采样率≥300 k S/s,电压转换误差0.2%,具备体积小、易维护等特点。     

超声波物位计收发电路设计

介绍了超声波物位计的工作原理和系统硬件结构,分析了系统收发电路各个模块的设计。着重介绍了驱动电路设计、回波接收电路、放大滤波电路、电压比较电路。调试结果表明,系统工作稳定,测量精度高。     

基于Arduino设计的一种稳速上下坡的自动跟随避障行李箱

该文介绍了一种能够稳速上下坡的自动跟随避障行李箱,该行李箱由箱体、电源模块、超声波模块、控制模块和驱动模块组成。利用超声波发送和接受模块识别目标行李箱的位置,将信号发送给控制模块并控制电机转动,从而驱动箱体移动,进而实现跟随避障功能。该产品在现有产品的基础上进行创新,利用转速传感器采集行李箱驱动力轮转速信号,控制模块根据接收到的信号判断箱体的移动速度并控制电机转速,从而实现箱体稳速行进。     

浅析DAM 10kW中波发射机的调制编码器

模数转换电路将12比特数字音频信号送入调制编码器,调制编码器对12比特数字音频信号进行编码,编码后的数字信号用于功放级RF功放模块开启和关闭的控制信号。调制编码器的主要电路包括B+和B-电源电路,数字音频信号数据编码电路、钳位电路、功放关闭电路及互锁电路等。该文介绍了调制编码器的编码原理,并对具体电路进行了详细的分析。调制编码器将数字音频信号编码成控制48个RF功放模块开启和关闭的控制信号。     

小管径超声波测压发射电路分析设计

超声波发射电路是超声测量系统的重要组成部分,直接影响系统的测量精度.在简单分析现有典型超声波发射电路的基础上,设计了基于电感的低功耗发射电路,通过模型分析推导出了电路产生的高压脉冲信号的表达式和模拟图型.实验表明调试后的电路可以产生幅值为668.6V、脉宽为2μs的高压脉冲信号,此信号能够有效激励超声换能器产生幅值为312.5V、脉宽为3μs的超声波.设计的电路可以广泛应用于小管径超声测压、测流、探伤中.     

基于模糊PID在线熔融指数仪测控系统设计

为实现聚合物的熔融指数在线测量,实时监控加工过程,设计自行整定参数的PID控制器。首先,将自整定技术最常用的模糊规则用于PID控制器中,基于LabVIEW的PID控制模块、模糊设计模块、通信模块等搭建模糊PID控制器,并借助Simulink仿真平台进行仿真。仿真结果表明,该控制器稳定性好、抗干扰能力强。然后,在增加毛细管流变仪循环流道的基础上,利用LabVIEW中模糊工具箱和PID函数搭建测控系统并进行实验测试。实验结果表明:熔融指数测量值相对误差为6.7%,系统具有良好在线控制准确度。     

高精度海水声速测量系统设计

根据超声波渡越时间法超声波声速测量的原理,采用ARM微控制器结合高精度时间间隔测量芯片,设计了一种高精度海水声速实时测量系统。该系统将海水中声速的测量转成对超声波飞行距离和时间的测量,同时通过差值计算消除系统电路延时对测量结果的影响。文章介绍了系统的各个模块,且对渡越时间法海水声速测量系统的关键技术——高精度时间间隔测量方法进行重点阐述。测试结果表明系统对海水声速的实时测量精度达到了0.019 m/s。