栅式变面积电涡流位移传感器阻抗桥测量系统

文中提出了一种栅式结构的变面积电涡流位移传感器,该传感器将线圈以差动结构布局,采用不平衡阻抗桥式测量电路可直接输出差动后的传感器信号。文中按结构顺序详细介绍了测量系统中信号发生电路、阻抗桥式测量电路、解调电路以及输出差分放大电路。实验结果表明,采用差动结构的传感器测量电路不仅能有效提高传感器灵敏度和响应速度,而且还具备低功耗、共模误差小以及稳定性高等优点。     

基于嵌入式的高精度简易电子秤的研制

为研制一种具有物体称重、键盘输入、价格计算、显示、指示等功能的高精度简易电子秤,以TI公司32位单片机TM4C123GXL作为嵌入式主控核心。利用电阻应变式称重传感器的全桥式称重原理,及通过受力改变内部应变片的阻值使电路的输出电压与传感器所受压力成线性关系,建立相应数学模型。对传感器所测得的电压值进行模数转换,并将此转换数值与具体重量相对应,再把最终数值通过TFT彩屏实时显示。称重传感器在受压时形变量小从而使得输出电压信号微弱。故采用运放连接成差分放大电路,将其微弱信号进行放大处理再通过ADC将此模拟量转化为数字量,再输送给单片机。结果表明:该电子秤具有精度高、工作稳定等优点,实现了物重快速检测功能。     

基于DSP的高频励磁电磁流量计设计

针对传统电磁流量计在测量浆液流量时存在精度低、传感器输出波动大等缺点,设计了一种基于DSP的高频励磁电磁流量计。该电磁流量计采用高低压切换励磁方式,通过引入电流旁路来改进变送器的励磁电路,提高励磁频率。利用具有高输入阻抗的差分放大电路放大传感器输出信号,提高信号的信噪比,保证提取信号的精确度。实际测试结果表明:系统测量精度高,对小流速阶段测量准确度明显改善,测量误差不超过5%。     

电磁超声导波大功率激励信号的线性放大方法

针对电磁超声导波大功率激励信号的线性放大问题,研究采用多个功率场效应管线性放大并联输出电路作为功率输出级,以提高线性放大后信号输出功率的方法。采用前级场效应管线性放大电路源极驱动方式为功率输出级电路设置静态工作点,并提供瞬态交流输入信号。采用差分结构配置整个电路以抑制开关特性引起的抖动,从而实现低功耗、大瞬态输出功率的线性放大电路的设计。试验结果表明,该线性放大电路能驱动中心频率为180 k Hz的电磁超声传感器,且能获得高信噪比的导波检测信号;在驱动50?标准负载时能输出瞬态功率可达1.8 k W的导波激励信号,且波形失真小。所提出的电磁超声导波大功率激励信号的线性放大方法能有效指导该类电路的设计。     

微型称重测力传感器信号调理电路设计

为了实现对双足步行机器人用某微型称重测力传感器输出的微弱直流电压信号进行AD转换,提出了一种基于仪表放大器AD623的信号调理电路设计方案,采用模块化设计思想,分别对电源模块,放大电路模块和滤波电路模块进行了设计,并应用Multism13完成放大电路仿真。结果表明,基于AD623的信号调理电路能够有效放大压力传感器输出的微弱直流电压信号,达到了设计要求。     

一种差分放大电路线性范围展宽的方法

差分放大电路的线性范围比较小,在大信号工作时会产生非线性失真.针对这一问题,本文首先对差分放大电路的传输特性进行了分析,然后拟定出差分放大电路的模型,通过严格的理论推导和定量分析,很好地解决了差分放大电路线性范围小的问题.     

三维方向磁传感器的电路设计

研究具有倾斜传感器的三雏方向磁传感器电路设计.首先,三维磁传感器HMC1043测量地磁场的三个分量差分输出,被AD7714放大采样存储到单片机中;其次,倾角传感器输出与磁传感器的倾角成正比的脉冲信号,脉冲信号高电平被单片机内部定时/计数器计算出存储在单片机内;最后,单片机通过串口将数据传送到PC机进行处理和显示.文章利用传感器的复位/置位电路有效地提高传感器的灵敏度,同时还对此进行了仿真.此外,通过软件方法消除电桥偏置电压.     

应变式称重传感器电路补偿与调整的理论基础

应变式称重传感器电路补偿与调整是研制与生产过程中的核心技术与关键制造工艺,科学、合理、可重复的电路补偿与调整工艺,是确保称重传感器准确度高、稳定性好的必要条件。本文从分析称重传感器电学原理的惠斯通电桥电路、圆柱式弹性元件的非线性误差入手,介绍了称重传感器零点温度补偿、零点输出调整、灵敏度温度补偿和线性补偿的理论基础,并推导出相应补偿电阻值的计算公式,为制定电路补偿与调整工艺提供依据。     

变电设备智能物联超声局部放电微型化测量转换电路北大核心CSCD

针对变电设备智能物联监测中的分布式智能感知节点微型化设计需求,设计了一种新型的超声局部放电测量转换电路。使用高集成度仪表放大电路对高阻抗的超声局部放电传感器输出信号进行了低阻抗变换和固定增益放大,设计通带为20~300 kHz的宽带滤波电路以适应变电设备上带宽不同的传感器,最后通过增益可调仪表放大电路适应不同灵敏度的传感器输出信号。电路能同时连接2个超声局部放电传感器并对其测量信号进行转换,电路尺寸为83 mm×50 mm×15.5 mm。设计了相应的电路性能测试实验并给出了其在智能物联系统中的应用方法。实验结果表明:电路各级增益误差在整个通带频段内低于1%,1000倍增益条件下的输出端噪声RMS值不超过10 mV。     

高精度力传感器信号直接数字化技术研究

针对目前国内通用的称重传感器存在的信号传输距离短、组网能力有限、二次放大引入误差等问题,提出了一种将力传感器信号直接数字化的技术,将应变电桥式称重传感器的输出信号直接数字化后,通过RS485方式进行传输,解决了传输距离短和组网容量小的问题。经实验验证系统精度达0．15μV／20mV(百万分之7．5),且具有线性度、重复精度好等特点。     

电容式微机械惯性传感器信号检测技术研究

针对具有差分电容接口的微机械惯性传感器提出了一种基于电荷放大器和相关检测技术的接口电路方案.采用电荷放大器作为电容-电压转换电路,来去除传感器本身以及传输导线引起的寄生电容的干扰.利用PSPICE模拟了桥路的不对称性对电路输出的影响,经过比较采用单载波差分电桥结构以进一步增大电容检测的灵敏度.采用相关检测技术进行解调,通过解调电路对前置输出电压和载波信号进行相关运算从而消除电路的宽频噪声;给出了包括布线、接地、去耦等电路工艺的设计原则.采用一组标定电容作为传感器的模型进行了实验,实验电路灵敏度可以达到195V/pF,最小分辨率为1fF.采用该方案能够满足对普通精度的电容式微机械惯性传感器信号的检测.     

能计算系数电阻和非线性误差 的智能仪表

为使电阻应变式称重测力传感器的输出灵敏度规范化,必须在传感器的输入端串入性能稳定的电阻,目前该工作由标定人员在对传感器标定中由人工计算确定。本文介绍笔者开发的能自动计算系数电阻和非线性误差的智能仪表的软硬件设计思路和办法。实践证明该仪表大大提高了传感器的标定工作的效率和准确性。     

基于微流量气体传感器的数据采集系统

系统采用微流量气体热导传感器TCS208F进行H2浓度数据采集,设计了信号调理电路,并在传感器外部设计环境温度控制电路实现传感器的恒温检测.传感器输出的微弱信号经放大电路送入微处理器S3C44B0中进行后续处理,完成H2浓度的数据采集与显示.理论研究和实验表明:该数据采集系统克服了传统热导传感器检测误差大、环境温度补偿困难等诸多问题,具有广阔的应用前景.     

光栅信号自适应调理系统设计

实际光栅干涉位移传感器输出正余弦信号由于光路、电路、环境误差的影响,存在非正交误差、不等幅误差和直流漂移误差,进而影响到位移传感器的计量精度。为了提高传感器的计量精度,本文设计了一种由微处理器、ADC、数字电位器及运算放大电路等构成的光栅信号自适应调理系统,采用硬件电路配合算法来实现光栅信号误差的实时调理。试验证明,该自适应调理系统对光栅信号误差具有较好的调理效果,能够显著改善信号质量,提高传感器的计量精度。     

压力传感器的LED排光柱显示系统

外加电压通过热灵敏度漂移补偿自平衡电桥对压力传感器进行激励,其输出信号经热零点漂移补偿自平衡电桥电路后,用仪用放大器放大到满量程达５Ｖ电压,然后输送到比较电路。放大的压力值输出信号与分压电路的１０个基准电压分别输入到差动放大器的正和负端。当前者大于后者时,差动放大器便输出正电平,ＬＥＤ导通并发光。依据发光的ＬＥＤ个数可判断被测压力的大小。     

振弦式传感器稳定性及温差讨论

一概述所谓传感器就是借助于检测元件接受物理量形式的信息(其输入[变]量)并按一定规律将它转换成同样或别种物理量形式的信息的仪表。在实际应用中,我们希望输出信号大,灵敏度高,这就需要传感器转换元件有较大的变形。由于形变量大容易产生非线性和不稳定。如电感、电容、压磁、应变等传感器其输出是电流或电压信号再经过放大又要产生误差,所以对提高仪表精度稳定性带来一定困难。振弦式传感器它可以避免上述测量原理之不足。在各种被测量程中振弦传感器的弹性体     

基于自适应加权融合的汽车衡故障传感器预估

传统汽车衡任意一路称重传感器发生故障都将导致称重系统失效。提出了一种基于自适应加权融合的汽车衡故障传感器预估方法:根据多路称重传感器输出相关性和相邻传感器输出比值的相关性,建立基于径向基函数神经网络(RBFNN)的故障传感器输出预估网络和传感器输出比值的预估网络,得到两组冗余估计信号,采用自适应加权融合方法完成冗余信号融合,获得故障传感器输出估计值。仿真实验与现场测试表明,采用该方法的故障传感器称重误差小于任何单个预估网络误差和算术平均值融合误差,任一传感器发生故障时的汽车衡整体称重误差≤0.5%,避免了称重系统失效。     

基于STM32和AD7791实现电子秤设计

本设计以STM32单片机和AD7791实现电子秤的设计。设计采用电阻式应变片组成应变电桥的称重传感器采集重量的电压信号,采用两个零漂移放大器ADA4528组成了前端差分放大电路,设计采用了差分滤波器和共模滤波器,有效抑制了进入模数转换模块AD7791中的噪声,STM32通过SPI接口控制AD7791进行数据A/D转换,读取和数据处理,在LCD显示屏显示测量结果。经过实际测试,称重传感器测量范围在1g～6KG之间,测量范围在10g内时测量误差能达到0.2g之内。     

数字称重传感器的信号获取及处理

分析了研究了石英谐振式称重传感器的输出信号的获取及数据处理方法,并针对输出信号的特点,提出了数字非线性滤波,开窗线性滤波,漂移抑制等组合数据处理方法,得到了高精度,高稳定度和响应快速的秒重传感器数据,文中给出了具体的信号提取电路和分析处理数据实例。     

某型飞机液压系统故障诊断设备的研制

某型飞机液压系统故障检测设备使用的液压传感器在原理上存在非线性因素,制造过程中随机误差较大,在对传感器输出的差分信号进行整形放大的过程中,使用了非线性放大电路;另外,电路中的放大器和电阻等器件均存在随机误差,导致该液压系统故障检测设备的输入和输出之间没有显式的函数关系表达式。研究采用最小二乘法对输入和输出进行曲线拟合,将测量过程中原理性的非线性因素和所有器件的误差均作为一个黑箱因素处理,不需对其进行精确测量,由最小二乘法进行曲线拟合,硬件设计和软件编程两个方面都容易实现。