智能电阻电容测量仪的设计与制作

为解决如今市场电阻电容测量仪器精度低,成本高,操作繁杂等问题,提出了一种基于STC89C52的电阻电容智能测量方案,系统在电阻测量方面采用LTC1864高精度十六位ADC采集电压计算电阻值,仿真测量精度可达0.09%,通过单片机控制继电器实现电阻的量程自动转换;在电容测量方面使用NE555芯片分别与100,100k,10M电阻组成多谐振荡器,通过单片机计数器计算振荡频率,实现多档位电容的测量,量程5pF到500uF,仿真精度1%,电容设置pF、nF、uF三挡,使用简便。数值通过LCD1602进行显示,并显示对应的提示语句,当超出量程时,显示报警信息。实验结果表明该系统测量精度高,成本低,使用简便,实现了系统智能的设计要求,具有一定应用价值。     

连续傅里叶变换基础理论的高阶逻辑形式化

连续傅里叶变换(CFT)在数学和工程技术领域都有着广泛应用.利用高阶逻辑定理证明器HOL4,实现了对连续傅里叶变换定义及其常用运算性质的形式化,包括线性、频移、反转性、积分、时域一阶微分及高阶微分运算性质,为采用形式化方法分析相关系统奠定了基础.最后利用定理证明的方法对电阻电感电容(RLC)串联谐振电路的频率响应特性进行了验证,说明了CFT形式化的初步应用.     

双层结构的无线无源柔性压力传感器设计

本文设计了一种双层结构的基于平面螺旋电感与叉指电容并联结构的LC谐振式无线无源柔性压力传感器。该传感器利用平面LC谐振回路的谐振频率随着外界应力的变化而改变的特性,采用电磁耦合的方式来实现对外部压力的无线测量。通过高频电磁仿真软件HFSS的建模与仿真,表明:该双层结构的传感器具有良好的压力测量特性,其有效测量距离达到了35mm,高于单层结构的测量距离(25mm),且可恢复性和重复性能良好,在电子皮肤和智能穿戴领域有着广阔的应用前景。     

空调EMI电源滤波电路设计与仿真

为提高空调产品的电磁兼容特性,针对典型空调EMI电源滤波电路,提出基于ANSYS仿真软件的EMI滤波PCB设计与仿真方法。分别对滤波电路中的X电容、Y电容、共模电感、差模电感等进行单独建模,搭建完整滤波电路,通过Designer对其进行S参数仿真,利用Q3D准确提取PCB的寄生参数,通过网络分析仪测试相应的滤波PCB,验证该仿真方法的正确性与有效性。     

MC1648在电感测量中的应用

介绍了一种基于MC1648集成振荡芯片的电感测量装置,利用接入不同的电感和电容产生谐振,输出的正弦波信号分频后接入51单片机,通过测量正弦波信号的周期来测得频率,再计算出相应的电感值显示出来。此方法具有精确度高、测量范围大、成本低廉、易于实现等优点。     

基于DDS的可程控高精度LCR测试仪

为了提高测量电感、电容、电阻的精度,设计了一种基于直接数字频率合成DDS的可程控高精度LCR测试仪.该测试仪采用阻抗-相角法结合填充计数法来分别测量各参数;其FPGA芯片则采用DDS技术,产生高频率、高精度和高幅值稳定度的正弦波激励信号;同时,该测试仪还设计了用来实现仪器可程控的接口模块.仿真结果表明,该测试仪大大提高了电感、电容、电阻等参数的测量精度,取得了很好的测量效果.     

微型双模式耐蚀压力传感器设计及特性分析

本文提出一种微型双模式耐蚀压力传感器设计并分析其测试特性,能够实现静态力和瞬时力的同步测量。该传感器由基于低温共烧陶瓷的压阻测量单元和基于硅橡胶的电容测量单元构成。并由压阻测量单元实现静态力的测量,电容测量单元实现瞬时力的测量。文中分别计算了压阻测量单元和电容测量单元的数学分析模型,并通过有限元仿真研究传感器的静态特性和模态响应,考量传感器结构参数对其测量性能的影响。     

RLC器件数字测量仪设计与实现

为了精确测量分立元件的参数,提出以单片机为控制核心的RLC器件测量仪的设计制作方法。该测量仪以STC12C5A60S2单片机为控制核心,以DDSAD9850自制信号源和RLC测试电路为主要模块设计实现了对电阻、电感和电容元器件进行测量的仪器,使用16位的模数转换芯片AD7705对L、R、C分压有效值进行实时采样,自制信号源频率可达0.5HZ-10MHZ。经实验验证,本文设计的RLC器件测量仪电阻测量最大误差≤1%,电容测量最大误差≤1%,电感测量最大误差≤1.5%。     

微型ICP激发源微电路组件的参数设计

本文简要介绍了一种采用微结构平面螺旋线圈的新的ICP(电感耦合等离子体)光谱激发源.作者设计加工出的基于PCB(印刷电路板)镀金工艺的微型ICP激发源在13.56MHz下成功启燃,并给出了ICP火炬照片.详细介绍了作者研制的微型ICP激发源的平面螺旋电感和交指电容的参数设计方法,给出了设计版图和实物照片,微结构线条宽度和间隙在数百微米量级.展望了平面螺旋电感和交指电容在微型ICP激发源的中的应用前景.     

基于集成运放的通用阻抗变换器

运算放大器实质上是高增益的直接耦合放大电路,简单理解就是一种具有极高增益的电压放大器,集成运算放大器是集成电路的一种,简称集成运放,它常用于各种模拟信号的运算,例如比例运算、微分运算、积分运算等,由于它的高性能、低价位,在模拟信号处理和发生电路中几乎完全取代了分立元件放大电路.通用阻抗变换器(GIC)是一种有源 RC 电路,以集成运放为基础,并且由于电路中只有固定电阻和电容,将电路中的元件按照自己需要灵活改变大小和类型,可以组成不同的阻抗类型.我们利用若干个可变数值电阻或电容即可完成电路设计,所以实现起来异常方便.它可用来在有源滤波器电路综合中模仿像电感一类与频率有关的器件.本文就主要介绍双运放通用阻抗变换器的原理及应用.     

基于555定时器的电容测试仪设计

在电子产品研发和电子测量技术中需要测定电容的大小,设计安全、可靠、便捷的电容测试仪具有重要的意义。系统硬件采用:555定时器作为信号采集模块、AT89S51单片机作为信号处理器模块,软件采用Keil4.0为仿真平台,使用C语言编程编写了运行程序,可以分档测量1.0nF-10.0uF范围的电容。经测试表明:系统的误差小于0.5%,符合设计的预期要求。     

基于AD5933的葡萄糖水溶液阻抗分析系统

介绍了基于AD5933的阻抗检测原理和软硬件实现。系统设计采用阻抗测量芯片AD5933,以低功耗高性能处理器STC89C52单片机作为控制器。该检测仪采用AD5933中的数字频率合成器(DDS)产生激励信号,施加在待测阻抗上,ADC采集相应信号并送到片内DFT模块进行数字处理,测量结果通过I2C送至单片机,再由单片机与计算机上位机通信,计算机显示该阻抗值。该仪器能实现电阻、电容、电感阻抗快速、准确地测量,经实验验证,阻抗幅值和相位测量的相对误差较小,(电阻阻抗平均偏差为0.041 1,相位平均偏差为0.152°)。葡萄糖水溶液浓度与阻抗呈线性相关,相关系数大于0.99。     

LC谐振式压力传感器的高温关键参数研究

无线无源高温压力传感器在高温、高压等恶劣环境中应用日益广泛,其耐高温性能已成为衡量传感器的一项最基本且重要的指标。利用低温共烧陶瓷LTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic)技术,分别设计和制作了陶瓷基片上电感及电容器件,并进行高温特性测试,通过讨论和分析确定了造成电感和电容随温度变化的原因。测试结果表明:在100℃~500℃温度范围内,电感L基本保持不变,等效串联电阻R增大了2.7倍,电容C增大了5.3%,从而LC谐振传感器的品质因数Q减小了72.8%。该测试及分析对高温环境下基于LC谐振式压力传感器的优化设计具有重要的指导意义。     

电容型开方器的原理与设计

利用电容充放电特性设计了一种电容型开方器,并应用CMOS电路进行了电路实现.该开方器输入为(1～10)mA电流信号,输出为(0～5)V电压信号,精度为2.5%.     

基于混沌理论的模数转换器设计

介绍了触角传感器的地位以及模数转换器在信号采集系统中的关键作用;说明了利用混沌理论设计A/D转换器中的数学依据;基于混沌帐篷映射和开关电容(SC)技术设计了A/D转换器,该转换器具有非线性放大、便于实现集成、成本低、工作可靠等优点.用该A/D转换器设计了模拟式阵列触觉传感器信号采集系统,实验结果说明该方法是可行的.     

基于LC谐振的无线无源应变传感器研究

研究一种平面螺旋电感和叉指电容并联结构的LC谐振无线无源应变传感器,利用LC谐振回路的谐振频率对不同应变的响应来表征传感器的应变特性,采用电感耦合的方式来实现无线检测.结果显示LC应变传感器的谐振频率随外加张应变增加而降低,沿电容电极长度方向谐振频率变化对应变的响应灵敏度约为0.3 kHz/με,垂直于电容电极长度方向...     

一种增益增强型套筒式运算放大器的设计

设计了一种用于高速ADC中的全差分套筒式运算放大器。从ADC的应用指标出发,确定了设计目标,利用开关电容共模反馈、增益增强等技术实现了一个可用于12bit精度、100MHz采样频率的高速流水线(Pipelined)ADC中的运算放大器。基于SMIC0.13μm,3.3V工艺,Spectre仿真结果表明,该运放可以达到105.8dB的增益,单位增益带宽达到983.6MHz,而功耗仅为26.2mW。运放在4ns的时间内可以达到0.01%的建立精度,满足系统设计要求。     

一种用于测量快前沿高压脉冲的电容分压器

设计一种基于大电容量低压臂的电容分压器,用于测量快前沿脉冲.首先介绍了电容分压的原理,然后阐述了基于低压臂和高压臂的设计结构,随后采用高频电磁场计算方法对分压器高压臂、低压臂和整机模型进行了参数设计,时域仿真结果表明能够满足18 MHz测量带宽的设计要求,较好地控制低压臂寄生电感,实现高分压比和较宽频带的电容分压.最后通过分压器仿真与样机实验测量,结果表明能稳定提高测量频带,且结构简单,满足对峰值较高(100 kV以上)上升时间短(20 ns)的脉冲测量,且满足装置小型化发展方向,能够应用于高压脉冲以及其他暂态电压的测量.     

ZrO2:TiO2复合纳米纤维湿度传感器的直、交流特性研究

利用ZrO2:TiO2复合纳米纤维制作了特性良好的电容型湿度传感器.该湿敏元件在100 Hz测量频率下灵敏度较高,线性度较好.其电容值在11％ ～98％相对湿度范围内从20 pF变化到1.5×105 pF.文中从直流特性(伏安特性、极性反转瞬时性)和交流特性(复阻抗)的角度分析了该湿敏元件的感湿机理.利用瞬时直流极性反...     

基于大尺度传感器的电容测量电路抗干扰方法

为了抑制基于大尺度传感器的电容层析成像(ECT)系统的电容测量电路中的较强测量干扰,在分析了测量电路中单屏蔽同轴电缆和模拟开关杂散电容测量干扰产生机理的基础上,设计了能抗杂散电容的基于等电位驱动电缆内屏蔽技术和双T型模拟开关阵列的大尺度传感器电容层析成像系统测量电路,同时,为了提高测量电路输出信噪比,在测量过程中采用双极板激励策略增强大尺度传感器内敏感场强度.经实验测量,采用该抗干扰方法的电容测量电路的输出信噪比为56.8 dB,10h内测量值标准差为0.132fT.可见,该电路抗杂散电容干扰能力较强,输出信噪比较高,稳定性较好.