用于生物电阻抗谱测量的程控宽频恒流源设计

恒流源作为生物电阻抗谱测量系统中的激励信号,需要输出频带宽、电流稳定.为此,提出了一种程控宽频恒流源设计方案,以STM32单片机为控制核心,通过DDS数字信号发生器产生频率可调的正弦电压信号,经Tietze电流泵进行电压电流转换,转换频带宽,畸变小的电流信号,利用以MCP41010数字电位器为调节单元的程控增益放大,解...     

高速脉冲电平的一种精密控制电路设计

提出将高速脉冲信号电平控制转换为分别产生直流电平、数字信号,然后将其分别包含的与脉冲信号相关的电平信息和频率信息合成输出脉冲的思想。利用D/A转换器和运算放大器等电路产生高精度直流电平,从而提供控制所需的电平信息;利用差分寄存器、接收器和缓冲器来构成数字信号通道,完成脉冲信号的频率信息的接收、传递;在专用驱动器电路上完成电平信息与频率信息的合成输出,实现了高速脉冲信号电平的精密控制。本文论述电路设计的基本原理及其硬件实现。     

信号遥测方法

本文介绍了一种可以克服长距离干扰的信号遥测新方法。这种方法在设备端通过电压频率转换将信号转换成频率与信号幅值成比例的适合远距离传输的脉冲波,在测试室通过频率电压转换电路还原该信号。文章给出了信号遥测的电路设计。应用结果表明,该设计达到了测试要求,适合于所有需要信号遥测的慢变系统。     

一种数字式单片加速度传感器的原理与应用

本文首先简单介绍了一种高精度、数字式单片加速度传感器的工作原理;然后阐述了其校准方法及典型应用;重点给出了一种利用纯硬件将脉冲宽度信号转换成模拟电压信号的电路,利用AD转换芯片ICL7106将模拟电压信号转换成数字信号,并利用液晶屏直接显示结果;最后给出了一组实测数据.该加速度计可广泛用于地震监测、汽车安全报警、双轴线倾斜角测量等领域.     

一种应用电压—频率转换技术构成数字式电流互感器的方法

本文提出一种利用电压—频率转换技术(VFC)构成数字式电流互感器的新方法。其基本思路是把模拟电流转换为电压,然后变成高电位的脉冲频率信号,并用光电设备把此脉冲由高位变成低位,就可利用数字信号处理技术而获得数字电流的量和相位角。实验结果表明这种新型数字电流互感器具有0.5级的精度。     

一种基于DSP的全参数轴角模拟测试仪器

介绍了一种新型轴角模拟测试仪器的设计与实现。该仪器基于DSP芯片,构建了相关的硬件电路、完成了软件功能以及人性化的界面设计,最终实现了高精度、宽范围的轴角信号的模拟和测量。该仪器具有双通道、速比可编程,以及输入信号电压、频率的自适应等特点,可以实现针对输出轴角信号以及激磁信号电压幅值、频率的编程控制功能,并且可以实现对转换角度的实时测量进行显示和保存等功能。经测试,仪器的单通道最大测试误差<36″,双通道最大误差<0.3″,可广泛应用于高精度轴角转换控制系统的角度模拟与测量。     

0~20 mA电流输出回路设计及其误差校正

在工业现场,0～20 mA模拟电流输出回路不受传输线路阻抗的影响、具有较强的抗干扰能力,因而得到广泛的应用。LM231是一款具有频率电压转换功能的芯片,可以实现模拟电流0～20 mA输出,电路简单并且精度高。电路包括输出可变频率信号的单片机、光耦隔离电路、频率电压转换电路LM231、放大电路和电压电流转换电路。由于温度、电子元器件误差等因素影响,实际输出往往与理想值存在一定偏差,这种偏差可以用最小二乘法来校正。即对电路采样一组数据、计算处理采样所得数据,取偏差的平方和为最小值,得到一个最佳的拟合曲线。经过这个校正过程后大多数误差基本消除,电路的输出精度得到了明显提高。     

基于FPGA和QuartusⅡ的音频信号分析仪设计

本系统基于采样原理及数字信号处理理论,以Altera公司的FPGA和Quartus Ⅱ为核心,实现峰峰值为0.1 mV～10 V且频率范围为100 Hz～10 kHz的音频信号的总功率、各频率分量功率及失真度等的测量.将输入信号用正负电压A/D进行采样,根据数字量的最大值判断信号的放大倍数,进而控制继电器调节放大器增益.采样得到的合适数字量经快速傅里叶变换（FFT）后转化为频域值,然后根据数字信号处理理论分析各测量参数的值.用单频和双频正弦信号测试,本设计能够达对各个参数进行测量,并达到了较高的性能指标.     

宽温宽频频率传感器的研发及性能评估

介绍了一种能宽工作温度范围测量频率的频率传感器设计方法、产品性能及应用。本传感器的独特之处是采用单片机技术平台,输出4mA～20mA的高精度频率长线传输信号。该频率传感器能够用于发电系统和交流电源中测量电源电压的频率。     

信号参数变化时系统频率准确测量方法

提出一种基于快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier Transfom)准确测量系统频率的算法,并考虑了被测量系统频率的电压信号有效值的波动对系统频率测量准确度的影响。电压在其额定值附近变化对系统频率测量准确度影响较小,而偏离额定值越大对系统频率测量准确度影响较大。只要被测系统频率的电压有效值在170～260V范围内变化,所提出的算法可以使系统频率测量的准确度高于0．1％。给出的实例计算及仿真结果证明了这种算法的实用性、准确性和快速性。     

基-2 FFT在音频分析及输出系统中的应用

主要介绍了一种将FFT算法移植到单片机上运行,通过对数字音频信号进行分析处理,以实现音乐频谱实时显示和声音输出的系统。系统硬件部分主要由声音输入、单片机模数转换、由LED组成的点阵单元以及声音信号放大输出等电路组成。利用高性能STC12C5A60S2单片机内建的模数转换功能,先将输入的音频信号采样、量化转换为数字信号,再通过软件编程进行FFT运算。输出处理结果点亮LED点阵,完成频谱显示。LED的明暗由音乐的频率变化决定。通过LM386运放芯片及外围电路将输入的音频信号进行放大后,由喇叭或者外接音箱输出。该设计不但具有较高的实用价值和观赏性,而且硬件电路结构简洁,开发、制作成本低。     

Rogowski电流互感器的积分器技术

为还原出Rogowski线圈的输出信号中的电流信号 ,介绍了理想的和改进的模拟积分器以及 3种数字积分器的设计方案 ,其误差来源分析表明 :模拟积分器只适用于测量低频大电流或高频小电流 ,数字积分器适合测量低频小电流 ;采用ADE775 9芯片实现硬件积分性能最好 ,能满足准确度 0 2级的要求     

音频信号分析仪的设计

本文介绍了音频信号频谱分析的原理以及音频分析仪的硬件结构和软件设计。该设计是基于快速傅立叶变换(FFT)的方法对采集的音频信号进行频谱分析,得到音频信号的频率及功率。FFT算法采用凌阳SPCE061A单片机C语言实现,可以完成256点的FFT运算,频率分辨率达到100 Hz,输入信号电压(峰峰值)可以达到100 mV~4 V,检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的96%,单个频率功率误差小于8%,可测量被测正弦信号的失真度和周期性。     

电容电流瞬时值反馈控制逆变器的数字控制技术研究

采用电容电流反馈的双闭环瞬时值控制的逆变器具有输出波形正弦性好、动态响应快、输出外特性硬和稳态精度高等特点。该文基于状态观测器，对电容电流反馈瞬时值控制电路的数字实现方法进行研究，提出了基于电容电流反馈的解耦控制方法；设计了电流内环数字控制器，提出了一种电容电流采样时序，采用该采样时序可以真实反映电容电流开关周期内的电容电流平均值；提出了基于PWM逆变桥离散化模型的电容电流观测方法，可对电容电流做出准确观测，补偿数字控制器的采样延时和计算延时；提出了瞬时值电压控制外环的滤波方法，以提高输出电压的稳态精度。仿真和实验结果表明，该方案可以达到模拟电路实现双环控制的效果。     

模拟和数字混合控制在柴油发电机并网控制系统中的应用

介绍了模拟和数字混合控制的柴油发电机控制系统的基本构成,通过实际测量模拟控制并网系统功率均衡信号的电压,详细分析模拟和数字控制功率均衡信号的电压,以实现不同柴油发电机控制系统的并网运行.通过实际证明这种方法是可行的,也为石油钻机电控制系统的动力配置增容改造提供了新方法.     

基于dsPIC的永磁汽油发电机半控整流技术研究

利用数字信号控制器设计一种永磁汽油发电机输出电压整流的全数字控制系统,具体讨论了基于dsPIC30F2010的数字触发软件设计。通过软件编程,控制器产生触发信号,简化了原来复杂的移相触发电路。试验结果表明,利用这种方法设计的整流电路能适应宽压和宽频输入,输出电压稳定,并能在负载切换时动态响应迅速。     

电子式互感器数字输出校验系统的研究

电子式互感器数字输出校验系统一般采取构建标准信号通道且数字化技术,同步接收被校验互感器合并单元的数字输出,再进行两路信号误差计算的方法。本文针对影响校验系统精度的主要因素进行了详细分析,研究了一种基于PCI高精度采集卡的数字输出电子式互感器校验系统。该系统采用24位A/D保证了标准通道采集单元的精度和动态范围,通过路由采样时基的同步方法将同步误差控制在纳秒级,加二阶汉宁卷积窗的误差修正算法有效抑制频率波动及间谐波干扰的影响。在国家电网武汉高压研究院进行了该系统的误差校准,结果表明该系统具有0.05级以上的精度,并已在现场校验中实际应用。     

磁电阻(MR)和巨磁电阻(GMR)测试系统

介绍了一种自动测试一般磁电阻和巨磁电阻材料MR比、GMR比的方法。用直列式四探针加载恒流和读出电压信号,由电磁铁提供外加磁场,在新的测试理论模型基础上通过并行8255A接口,控制多路开关选择,将模拟信号经过A/D数模变换后,再经精密放大器放大,最后采用计算机处理输出测试曲线。该系统在外磁场(μ0H)0~30mT范围,GMR比测试精度为±0.1%。     

电力系统中基于微控制器的自适应数据采集

针对电力系统中频率变化而引起的数据采集及计算误差 ,分别提出了基于硬件测频和递推傅氏算法测频的自适应数据采集两套方案 ,并对递推傅氏测频算法进行了数值仿真 ,其结果表明基于该算法的自适应数据采集方案完全满足电力系统中安全自动装置的要求。两套方案各有特点 ,均可用来快速精确测量电力系统中的频率、电压、电流等信号     

基于DSC整流器和双闭环PR逆变器的模块化中频静变电源

与传统中频电源相比,模块化中频静变电源具有选用灵活、可靠性高、冗余性好、便于系统维护等优点。中频静变电源整流器在控制母线电压稳定的同时还要实现单位功率因数控制。为此,具体分析了双电流环控制策略,给出了双电流环控制器中电压电流正负序分离原理和双dq锁相环的具体实现方法,即延时信号抵消(DSC)和双闭环准比例谐振(PR)。针对逆变器输出电压基波无差跟踪困难、谐波含量高等问题,采用双闭环多重准PR控制策略,实现中频电压的稳定输出。仿真和试验结果表明,双电流环控制器能同时实现母线电压稳定和单位功率因数控制,采用双闭环多重准PR控制策略的中频逆变器能够输出稳定的中频交流电压。