煤矿巷道顶板离层监测系统设计

针对煤矿巷道顶板离层监测的重要性,提出了一种顶板离层监测系统的设计方案;给出了该系统结构及测点布置方案,详细介绍了用于准确测量顶板离层位移量的围岩移动传感器的硬件及软件设计,并分析了顶板离层位置及顶板离层位移报警阈值的确定方法。实际测试结果表明,该系统实现了对顶板离层位移量的实时监测,测量精度达2.5%。     

基于单片机的发动机振动速度、位移和加速度测量方法

本文介绍了一种基于单片机的发动机振动速度、位移和加速度测量方法。该方法首先对发动机的振动传感器信号进行高、低通滤波,然后通过模拟开关将其转化为电压信号,再经过RMS幅值测量元件和压频转换器转变成频率信号,由单片机对频率信号进行计数、计算和显示测量结果。对振动速度进行积分和微分,可得到振动位移和加速度,实测结果表明,该方法可以有效地减少环境因素对电子元件的影响,提高测量精度。     

煤矿巷道顶板离层结构健康监测系统设计

针对现有煤矿巷道顶板离层监测主要采用机械式顶板离层仪,存在观测不方便、误差比较大、数据实时性差等问题,设计了煤矿巷道顶板离层结构健康监测系统。该系统通过光纤位移传感器自动测量巷道顶板离层的位移状况,采用计算机监测巷道顶板离层结构的应变、位移等参数,评价离层结构的安全性,进而维护结构的健康。实际应用表明,该系统具有实时观测、误差小、效率高等优点。     

磁致伸缩位移传感器双磁环间测量盲区的影响分析

为减小双磁环磁致伸缩位移传感器磁环间的测量盲区,对传感器在测量盲区内的输出信号进行了分析。从双磁环偏置磁场与磁环间距的关系进行研究,建立了双磁环磁致伸缩位移传感器的输出电压模型,计算了不同偏置磁场强度的双磁环在不同间距与放置方向时传感器的输出电压,并通过实验进行了验证。结果表明,磁环规格相同时,测量盲区的大小与磁环放置方向无关,磁环偏置磁场强度越小,磁环间的测量盲区越小,磁场叠加影响的电压幅值变化量也越小。且在传感器的测量盲区内,电压输出信号将会受到偏置磁场与电压输出波形叠加的影响,这两种因素都会导致传感器检测失效。该研究结果为多磁环位移传感器磁环的选型及减小传感器磁环间的测量盲区提供理论基础。     

基于磁致伸缩位移传感器原理测量波导丝泊松比与线膨胀系数

为减小双磁环磁致伸缩位移传感器磁环间的测量盲区,对传感器在测量盲区内的输出信号进行了分析,从双磁环偏置磁场与磁环间距的关系进行研究,建立了双磁环磁致伸缩位移传感器的输出电压模型,计算了不同偏置磁场强度的双磁环在不同间距与放置方向时传感器的输出电压,并通过实验进行了验证。结果表明,磁环规格相同时,测量盲区的大小与磁环放置方向无关,磁环偏置磁场强度越小,磁环间的测量盲区越小,磁场叠加影响的电压幅值变化量也越小。且在传感器的测量盲区内,电压输出信号将会受到偏置磁场与电压输出波形叠加的影响。这两种因素都会导致传感器检测失效。该研究结果为多磁环位移传感器磁环的选型及减小传感器磁环间的测量盲区提供理论基础。     

一种新型电容式位移传感器电路设计

针对电容式位移传感器检测电路复杂、输出非线性和只适合微小位移测量等问题,设计了一种基于虚部法电容检测原理的电容式位移传感器;该传感器检测电路采用三角波作为激励,作用于虚部法电容测量电路,得到与被测电容大小成正比.即与位移大小成反比的信号;并运用电容补偿技术,消除寄生电容的影响;与传统的电容式位移传感器相比,该传感器具有良好的线性度,抗干扰性强,相同直径的传感器探头,其测量范围更远.     

3-D磁传感器的电路设计与信号处理

研究具有倾斜传感器的三维方向磁传感器电路设计及信号处理。首先,二维磁传感器HMC1052和一维磁传感器HMC1051Z正交测量地磁场的三个分量,并将其转换为差分电压信号放大输出,电压信号分别被A/D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。文中利用传感器的复位/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。     

基于Laguerre多项式的LVDT位移传感器非线性校正

针对线性可变差动变压器(LVDT)位移传感器输出电压值与位移量之间存在非线性的问题,建立了基于Laguerre多项式的位移特性曲线模型.采用递推最小二乘法对标定样本数据进行拟合,以确定位移特性曲线的模型参数.该方法根据LVDT位移传感器输出电压的测量值即可高精度计算出相应的位移量.仿真结果表明:绝对测量误差不超过0.1mm,具有明显的非线性校正效果,在位移检测领域具有重要的理论和应用价值.     

智能发动机预行程及转速测量仪

用压力传感器测量泵的喷油信号，采用直线式位移传感器作为测量部件，直接反映泵的升程。为保证发动机预行程测量精度，在软件中定义测量采样中断为最高优先级别，以使系统测量中断响应速度快，采样位移信号及时。     

四轴非正交位移传感器电路的设计分析

针对压控型八电极静电悬浮支承系统位移测量难的特点,设计了一种四轴非正交位移传感器电路。分析了四轴非正交位移传感器的测量原理,给出了保证转子地电位的方法,分析了位移测量的系统灵敏度,设计出位移传感器电路,并给出一种从支承高电压中分离位移信号的电路。实验证明:该位移传感器可以准确检测出转子的偏移,提高测量精度,达到了设计要求,为八电极静电悬浮系统的测量提供了可靠的保证。     

LDSR激光测距传感器的研制及其用于工业检测的若干问题

本文介绍了中科院合肥智能所研制的ＬＤＳＲ激光测距传感器，其主要性能指标达到目前国际上同类产品的先进水平，且配备与计算机通讯的标准接口，可直接输出对应于检测距离的数字量值和模拟量值。     

差动变压器式电磁轴承位置检测传感器研究

转子位置的检测精度直接影响电磁轴承的控制精度。介绍了不同类型位移传感器的基本原理和特点,根据电磁轴承系统对位移传感器的特殊要求,以及差动变压器式传感器的输出电压有效值与气隙变化量成线性关系的优点,选择其作为电磁轴承系统的位置检测传感器。并采用专用芯片AD598构成信号处理电路,提高其性能。     

基于PIC单片机的本质安全型电流-频率转换电路设计

针对模拟量传感器的信号输出形式存在多样性的问题,设计了一种基于PIC单片机的本质安全型电流-频率转换电路。该电路采用本质安全电源供电,将模拟量电流信号经高精度采样电阻接地转换为电压信号并送入PIC单片机的A/D采样口,由软件处理后转换为频率信号。实际应用表明,该电路能满足各种电流型传感器方便接入煤矿安全监控系统的需求。     

工业以太网交换机不间断供电系统设计

针对工业以太网交换机对供电电源质量要求较高的问题,设计了一种工业以太网交换机不间断供电系统;详细介绍了该系统硬件电路即直流稳压供电电路、蓄电池充电管理控制电路、蓄电池温度检测电路、电源切换电路、CAN总线通信电路和单片机控制电路的设计,并给出了该系统主程序流程。试验结果表明,该系统具有动态响应快、静态功耗小等特点,可满足复杂环境下的工业以太网交换机供电需求。     

基于Ansys有限元法的电涡流位移传感器分析

为了满足磁悬浮飞轮系统高精度的位置检测要求,必须进行传感器性能的分析与设计。从涡流传感器的原理出发,利用Ansys软件进行有限元建模仿真,得到涡流传感器的阻抗与检测距离的关系,从而可得到经过测量电路后的输出电压受位移变化的影响。按照线圈仿真模型和电路中各元件的参数制成实际的传感器线圈检测回路,实验结果与仿真结果的一致性表明:基于Ansys的有限元分析法对涡流传感器设计有重要指导意义。     

基于PCC的航空机轮加载试验台控制系统的实现

针对现代航空机轮加载试验台高可靠性和高精度的要求,提出了基于可编程计算机控制器(PCC)的新型机轮加载试验台控制系统的实现方法;系统以贝加莱PCC为控制核心,通过传感器实时采集载荷信号,采用模糊自整定PID控制算法实现对试验台液压系统的控制,完成机轮加载试验;同时,通过高速以太网与工业控制计算机进行通信,实时上传并且记录试验数据;试验结果表明,该系统具有稳定性高、实时性好、控制精度高等特点。     

基于BP神经网络的钢丝绳断丝损伤定量检测系统的设计

针对传统的钢丝绳断丝损伤定量检测系统检测精度不高的问题,提出了一种基于BP神经网络的钢丝绳断丝损伤定量检测系统的设计方案。该系统由漏磁检测与处理电路获取钢丝绳损伤信号,由光码盘控制单片机对损伤信号进行等空间采样,经单片机处理后的损伤信号再上传至工控机,由工控机调用Matlab软件进行BP神经网络的训练,得到权重矩阵和阈值矩阵,然后由单片机程序进行BP神经网络的前向计算,从而实现钢丝绳断丝损伤的判定。检测结果表明,该系统对钢丝绳断丝损伤的识别率达到了86.9%,具有一定的实用性。     

反射式光纤位移传感信号双值的甄别􀀁

本文分析了反射式光强调制型光纤位移位感器输出信号双值的物理机制,在实验上,引入传感器输出峰值电压的监控信号,以甄别传感器的输出信号是上升沿还是下降沿所对应的位移量,使这类光纤传感器的实用成为可能。