高分辨率颜色传感器TCS230的原理和应用

TCS230是美国TAOS公司生产的一种可编程彩色光到频率的转换器。论文主要介绍它的原理和应用。该传感器具有分辨率高、可编程的颜色选择与输出定标、单电源供电等特点;输出为数字量,可直接与微处理器连接。文中还介绍色光和白平衡的知识,并用一个实例来介绍TCS230识别颜色的过程。     

微计算机检测系统中提高分辨能力的一种方法及其应用

对被测参量的分辨力是衡量各种数字检测系统精度的一项重要指标。以微计算机为核心的数字检测系统,其分辨力主要由模拟数字转换器(A/D转换器)的输出位数来确定。为了提高数字检测系统的分辨力,通常在设计时选用多输出位数的A/D转换器。其结果不但价格昂贵,而且对传感器本身的噪声及现场抗干扰措施提出更高要求。本文提出了利用输出位数少的A/D转换器实现高分辨力检测的方法。如果被测参量在总的测量期间变化范围较大,但在短期内变动并不大,则这种方法可大大提高信号信息传递     

基于HART协议的矿用信号转换器的设计

介绍了一种基于HART协议的矿用信号转换器的硬件和软件设计。该转换器以C8051F040单片机为中央处理器,实现了与使用HART协议的传感器的通信,可将传感器的测量信号通过数码管现场显示出来,并兼有量程设置、报警值设置、频率输出和CAN总线输出等功能。     

霍尔电压传感器纹波效应及非线性误差的综合校正

某些霍尔电压传感器在测试含有高频谐波的直流电压量时,存在着由纹波效应等原因引起的严重非线性误差问题,本文提出一种基于神经网络信息融合技术的传感器误差综合校正法.该法直接从传感器输出信号中提取纹波电压特征量,不需要附加检测传感器.将纹波电压作为非目标参量,输入电压作为目标参量,理想输出作为目标值,通过神经网络的训练后,获得了校正后网络的权值和阀值.仿真实验结果表明,采取从输出信号中提取融合信息的方式,利用神经网络的信息融合功能,能逼近一个校正平面,从而较好地解决了传感器误差综合校正问题.     

基于三次样条函数的传感器特性曲面二维插值

在传感器输出、输入和环境参量均存在非线性的情况下,传统校准方法遇到困难,为提供一种提高测量精度的新途径,在接受非线性事实的基础上,采用三次样条函数二维插值,建立起传感器传递特性曲面.通过实例计算显示了一个化学传感器特性曲面.所获得的传感器特性曲面光滑性好,在输入和环境参量2个方向的一阶、二阶导数都连续,更符合传感器实际传递特性.     

具有3(3/4)位显示的A/D转换器接口

带有 LCD 或 LED 显示驱动器的单片A/D 转换器能大大地简化人们对传感器的接口设计。然而较典型的3(1/2)位(1999计数)A/D 转换器的分辨率常常显得精度不高。另外,单片 A/D 转换器的直接驱动输出很难和过程控制所要求的微处理器进行接口。而且3(1/2)A/D 转换器的显示常常被限制在每秒约三次的读数,这样的速度对某些系统的应用似乎慢了一点。     

基于PC104的路谱测量系统的设计与实现

对一种采用捷联技术的基于PC104的路谱测量系统的构成和主要功能进行了介绍,对系统的信号处理电路进行了详细的分析和设计,采用FPGA设计实现了对传感器输出信号的处理和测量及PC104与传感器和D/A转换器的接口电路,用电平转换电路实现了TTL电平和LVTTL电平之间的双向转换,并设计了系统的软件流程图。实验表明系统可实时测量载体的三维姿态信息并具有较高的精度和可靠性。     

颜色传感器TCS230及颜色识别电路

TCS230是美国TAOS公司生产的一种可编程彩色光到频率的传感器。该传感器具有分辨率高、可编程的颜色选择与输出定标、单电源供电等特点;输出为数字量,可直接与微处理器连接。文中主要介绍TCS230的原理和应用,以及色光和白平衡的知识,并用一个实例说明TCS230识别颜色的过程。     

光电编码器的输出接口和电路系统

<正> 光电编码器是一种位移-数字转换器,将被测的角位移转换为数字量输出,因而它是一种数字传感器。它的优点是无触点磨损,转速高,具有很高的分辨力、精度和可靠性。随着科学技术的发展,光电编码器在现代数控     

基于神经网络的压力传感器数据融合

针对压力传感器在实际应用中受多个非目标参量的影响而导致其输出数据不仅仅与目标参量有关,提出了应用神经网络技术对多传感器数据进行融合以消除非目标参量对传感器输出的影响;研究结果表明,利用神经网络实现多传感器数据融合消除非目标参量对传感器输出的影响是可行的.     

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。     

数字开关式倾角传感器设计

倾角传感器的种类繁多,性能各异,但在诸如很多条件恶劣的现场监测等工程应用中,现有很多角度传感器的性能、造价、使用方便性等因素很难同时达到使用者的期望。基于一种数字开关式直线位移传感器,设计了倾角传感器。该直线位移传感器结构简单,使用方便,造价低,性能可靠,并制作了传感器模型进行了可行性实验,实验效果很好。     

一种新型的光纤位移传感器

测量平动物体位移的光纤传感器已有许多报导,而测量转动物体位移的光纤传感器却很少,从原理和实验两方面对后一问题作了研究。     

LVDT位移传感器电压电流转换电路的设计

为使传感器输出信号能够远距离传输,设计了一种0～5 V到4～20 mA的电压电流转换电路。在Howland电流泵电路的基础上,增加电压跟随器和偏置直流放大器,实现电压电流的精确转换。仿真分析和实验测试结果表明:电路能够满足传感器电流输出的要求,并已成功应用于LVDT位移传感器调理电路。     

差频式悬浮轴振动测量传感器的设计

提出了一种新的悬浮轴振动测量传感器,它由导电介质电容传感器和反射式光电编码器构成组合传感器,振荡器和差频计数器构成信号处理电路,并利用角度等分采样和单片机控制实现振动位移测量功能。重点阐述了传感器各组成环节的设计思路与参数确定,给出了实验数据;介绍了利用反射式光电编码器实现等转角采样,还可以用于悬浮轴的转角、转速等其他参数的测量,实现了差频计数器被测频率信号与采样控制信号之间的同步锁定功能,消减了计数误差,提高了测量精度。     

基于实时互相关原理的风速风向传感器研制

介绍了国内外风速风向传感器的发展现状,列举出几种风速风向传感器应用场合。为了提高低风速的测量精度,降低现有传感器的成本,提出了基于互相关原理的风速风向传感器的原理和实现。设计了恒流源供电的风速风向传感器、信号调理电路和电压转换电路;通过dsPIC30F4011芯片的A/D模块实现数据的采集处理;通过CAN模块实现系统的远程监控。软件实现上,采用高效实时互相关算法,节省了存储空间,提高了计算效率。实验结果表明,基于互相关原理的风速风向传感器可以实时准确地测得风速风向,对小于10 m/s风速的测量有较高的测量精度。     

Fe-Ga磁致伸缩位移传感器驱动电流位置调整与回波速度校正

通过对传统Fe￣Ga磁致伸缩位移传感器驱动脉冲电流输入端位置的改进,降低了驱动脉冲电流噪声对检测线圈输出电压的影响,并使检测线圈输出电压信噪比由15.5 dB提高至23.7 dB。基于应力波无阻尼反射原理提出一种新的回波速度校正法,确立了回波速度与波导丝长度、应力波传播时间、反射波传播时间的数学关系,并给出此表达式适用的驱动脉冲电流频率范围。制作了样机,通过实验验证了此方法最大位移测量误差减小到原来的1/5,为Fe￣Ga磁致伸缩位移传感器输出性能研究提供了理论依据。     

基于FPGA的双光幕测速系统设计与实现

为了实现高精度炮弹速度测量,提出了一种基于现场可编程门阵列（ FPGA）的双光幕测速系统设计方案。采用EZ-ARRAY系列的测量光幕传感器产生精确同步光束的传感器阵列,用来代替多组传感器对,解决了光幕发射器与接收器一一对准困难的问题。同时利用FPGA实现A/D转换控制、数据存储和USG通信等功能。针对传感器输出的标称值与实际值有出入,设计了零点可调的高精度I/V转换电路。实验结果表明：系统性能稳定可靠、测试结果准确,并验证了弹底触发方式比弹尖触发方式精确度更高。     

低真空封装的新型变电容面积MEMS惯性传感器阶跃响应特性分析

一种新型变电容面积MEMS惯性传感器与传统的梳齿电容传感器相比,具有对梳齿电容不平行敏感度低,可加测试电压高等优点.通过对该传感器在低真空封装条件下的惯性阶跃响应特性分析,着重研究了不同梳齿电容倾斜角度对该传感器的阶跃惯性信号响应的影响,以及不同倾斜角度梳齿的位移响应和测试电压、空气真空度的关系,并把该结果和梳齿结构的情况进行比较.结果表明,工艺因素对变电容面积MEMS惯性传感器在低真空封装下的阶跃惯性响应影响很小;另外,该结构上可加的测试电压可以是梳齿电容结构上可加测试电压的近10倍,这有利于减小接口电路的噪声.以上分析论证了该新型传感器有利于降低器件的工艺要求和提高传感器的分辨率.