基于磁通门技术的空炸引信计转数系统研究

在分析地磁场特点基础上提出利用磁通门传感器进行计转数的方法，推导出磁通门传感器输出信号为弹体转角的正、余弦函数关系式，设计了相应的信号调理电路及数据存储测试系统．对调理后的电压信号波形计数即可准确获得弹丸的转数，为旋转弹丸引信炸点精确控制提供了依据。     

高精度扭矩转速传感器研究

论述了高精度电阻应变式扭矩转速传感器原理，介绍了半导体电桥电路，高精度电源及仪用放大器电路，以及信号耦合电路等技术关键，给出了检定数据。     

一种小型脉冲激光器能量和重复频率测量电路

针对传统激光功率计无法实时检测的缺点,设计一种基于PIN光电二极管的小型激光脉冲能量和频率实时检测电路。在激光器输出窗口前端设置光学玻璃对激光输出进行透射和散射,利用PIN光电二极管探测激光散射信号并完成光电转换。微弱电信号经后续信号调理电路处理以外部中断方式触发单片机计时、计数,单片机同时采集调理电路的输出电压。系统最终实现了激光脉冲频率及能量的检测。测试结果表明:该系统的频率测量精度优于0.02%,能量测量精度优于1%,灵敏度优于0.8 V/mW,响应时间不大于3 ns。     

小口径弹药引信远距离解除保险控制电路设计

为实现引信安全保险系统具有远距离解除保险状态的功能,分析小口径弹药引信结构特征和发射内外弹道环境,结合几类不同环境探测传感器的适用特点与范围,选择基于地磁环境信息的磁阻传感器,并针对磁阻传感器芯片的使用特性,设计了芯片的复位开关电路。弹丸发射出炮口后,磁阻传感器输出微弱电压信号,经信号调理后作为延时控制电路的控制开关指令信息。延时控制电路是实现远距离解除保险状态的关键部件,控制电路通过检测信息并延时后,输出电压信号指令给火工品拔销器,拔销器执行隔爆板限位销的拔销动作,解除保险系统的最后一道保险,实现了引信远距离解除保险的目的。     

基于PXIe总线的数字示波器现场高效校准系统

为提高数字示波器现场校准效率，提出一种可并行校准5台1GHz及以下带宽的数字示波器的软硬件实现方法。按照GJB7691-2012对计量标准装置的要求，每个数字示波器校准通道均需具备直流电压、时标、稳幅正弦波和快沿脉冲4种基本信号输出功能和电阻测量功能。4种信号输出功能及电阻测量功能的模块设计、与被校数字示波器之间的通路设计以及并行校准软件设计是实现现场高效校准的重点。对校准装置的软硬件总体方案进行设计，对装置的主要功能模块实现方法以及并行校准软件设计方法进行了详细描述，设计并行按需校准、并行校准和串行校准试验，试验结果表明此方法可快速、高效地实现数字示波器的并行校准。     

基于嵌入式SPT-K控制器的超声波测距系统

基于嵌入式SPT-K控制器的超声波测距系统由信号发生及调理、测温变信号电路、放大、监测、报警输出等模块组成.0.2ms信号发生电路调理40kHz频率信号,驱动双工模式40RS/UT180超声波传感器,检测反射回波,放大输入锁相环LM567监测电路,送入控制器.并用最小二乘法拟合实验数据给予验证.     

高精度V/F转换电路的温度补偿方法

通过对电荷平衡式V/F转换电路的理论分析,找出了V/F转换电路零位温度漂移及标度因数温度漂移的主要影响因素。针对零位的漂移,提出了选择元器件的原则。在满量程输出为-200~200 kHz情况下,全温度范围内转换电路零位的变化不大于0.5 Hz. 针对标度因数的漂移,设计了一个结构简单的温度补偿电路,通过温度补偿,V/F转换电路的标度因数平均温度系数可以控制在2×10^-6/℃以内。通过对电荷平衡式V/F转换电路的理论分析,找出了V/F转换电路零位温度漂移及标度因数温度漂移的主要影响因素。针对零位的漂移,提出了选择元器件的原则。在满量程输出为-200~200 kHz情况下,全温度范围内转换电路零位的变化不大于0.5 Hz. 针对标度因数的漂移,设计了一个结构简单的温度补偿电路,通过温度补偿,V/F转换电路的标度因数平均温度系数可以控制在2×10^-6/℃以内。     

多分量高冲击试验校准测试装置

高冲击加速度传感器是侵彻武器获取侵彻过程信息、实现层数识别与智能起爆控制，以及炮弹内弹道加速度测试、弹道终点效应冲击测试的核心器件，三轴高冲击传感器多分量试验、测试与校准是其应用的前提和基础。设计并搭建了多分量高冲击试验校准测试装置，基于应变式传感器进行轴向应力波冲击信号测试，通过传感器转接砧体的横向效应分解为正交三轴方向的应力波脉冲对三轴传感器进行同时加载，基于LabVIEW和Matlab开发环境编写数据采集与处理程序，完成对三轴高冲击加速度传感器冲击灵敏度的测试校准。同时实现了模拟弹丸沿着霍普金森杆轴线方向斜向上冲击加载碰撞发射，利用重力作用自动回落，可连续多次对传感器进行冲击加载测试。利用该冲击试验测试装置对多只三轴高冲击加速度传感器进行了多次加载试验，试验结果表明，测试传感器各轴向冲击灵敏度误差低于10%,满足冲击校准要求。     

基于MSP432的船舶极低频磁场测量系统设计

针对船舶磁异常探测距离小且易受环境磁场干扰的问题,提出了一种利用船舶极低频磁场测量的方案,并设计了一套极低频磁场测量系统。系统由传感器、带通滤波电路、高精度低噪声放大电路、MSP432单片机和上位机组成,实现了信号的采集、调理、传输和分析处理的过程。最后,通过水池中碳棒电极和船模实验验证了该设计能够实现对船舶极低频磁场信号的测量。     

WB V/I 121高速宽带跟踪型电量隔离传感器原理及其应用

WBV/I 121高速宽带跟踪型电量隔离传感器,是针对高压、大电流等强电,或负载能力很差的弱电,或幅值很小的信号,为克服其干扰、不宜直接与系统连接而设计的,分电压隔离或电流隔离2类.其工作原理是:当电压(电流)输入信号送至输入电路后,被转换成标准电压,并赋予较强的驱动能力;光电隔离电路实现输入信号的线性变换及隔离处理;输出电路将信号放大,输出具有较强驱动能力的标准电压以跟踪输入信号.传感器内部还配备了DC/DC转换器,从辅助电源+E提取能量供输入电路使用.并提供了传感器输出端接至后续设备的高速A/D等电路,信号由计算机等控制采样、处理,以及相应传递函数的应用示例.     

载波式闪光信号报警保护器设计

载波式闪光信号报警保护器由传感器、发射器和接收器三部分组成.利用KEELOQ滚动码技术,以编码集成电路HCS301对信号进行编码;利用脉冲载波遥控技术完成信号的载波传输;并通过滚动码译码集成电路HCS512对接收到的信号进行译码;从而实现报警保护的电路设计.     

基于HyperLynx的DSP系统信号完整性仿真与改进

随着机电产品性能的提高,对产品中电子组件的设计要求也在不断增高,电子电路中的信号完整性问题也日益突出了,对信号进行完整性分析已经成为电路设计中的一个必要环节.为了解决设计中的信号完整性问题,结合具体的电路设计实例,分析了设计中可能存在的信号完整性问题,利用Mentor Graphics公司的Hyperlynx软件对典型的问题进行了仿真分析.根据仿真结果,找到了实际可行的问题解决方案.在设计初期有效的信号完整性仿真的保证下系统工作正常,表明在产品的设计阶段就解决了信号完整性问题.     

基于烟花算法的压阻式压力传感器动态补偿方法

为了解决在冲击波测试过程中,压力传感器有限的工作带宽和较低的谐振频率导致测试信号发生畸变问题,提出采用烟花算法对传感器进行动态补偿方法,并针对动态补偿改进适应度函数,进一步提高补偿结果的动态性能。通过激波管测试数据得到传感器动态补偿传递函数,可将阶跃压力信号的上升时间补偿至15.0 μs,超调量降低到8.27%;对实际炮口冲击波测试数据进行动态补偿,结果显示,动态补偿可有效抑制压力传感器谐振频率的影响,提高超压峰值和正压作用时间的测试精度。     

高精度冲击波测试压电适配器的研究

针对当前冲击波测试数据峰值和比冲量不一致的问题,从传感器及其适配电路入手,研究了适配器电路的传递函数。由冲击波经验公式构造冲击波正压激励信号,分析了冲击波超压信号特征参数受压电适配器高低通截止频率的影响。结果表明,压电适配电路中高通截止频率f_H≤0.09 Hz,低通截止频率f_L≥150 kHz时,冲击波峰值误差、正压持续时间误差和比冲量误差均小于2%.按该参数设计的电路经信号发生器模拟冲击波信号测试验证了分析的正确性。分析结果为冲击波测试适配电路设计提供了依据。     

基于三端式磁通门传感器的磁目标探测研究

文中分析了三端式磁通门传感器的工作原理,给出了有效的信号处理方法。电路中使用了MAX275芯片对信号进行带通滤波取得了很好的效果。试验证明系统电路稳定可靠,对环境磁场的变化反应灵敏。     

基于差分结构的大间隙变面积电涡流式传感器

针对因车体振动而带来的测速与定位误差问题,设计一项基于一阶差分结构的大间隙变面积式传感器。传感器由检测线圈、激励电路、放大电路、线圈检测电路、同步解调电路、差分比较电路和AD采样电路等几部分组成,激励电路产生方波激磁信号,经放大电路放大后,送入检测线圈和解调器。通过对检测线圈和信号检测电路的合理设计,配合后续处理电路,可以快速、准确、可靠地完成测速定位功能,并进行了实验验证。实验结果表明：传感器可以准确地检测到轨枕的位置,测量距离可达5 cm,并且不受车体振动的影响。     

TL431精密稳压器运放扩展功能在设计中的应用

运算放大器扩展功能,在电子电路设计中其数学模型为放大电路,含移相电容、反馈电阻及输入阻抗.该模型信号频率宽,可实现信号的放大、相加、相减、积分、微分等运算功能.在红外光电反射式传感器电路中和超声波接受电路中,其三极管和低价位运放用TL431替换后,可提高电路稳定性及精度.     

基于C8051F045单片机的轮速测量电路设计

介绍了基于C8051F045单片机的轮速测量电路,该电路采用磁敏式传感器SDI-H采集脉冲信号,将经信号处理电路处理后的2路脉冲方波鉴向后送入单片机计数,得出轮速信息,最后通过CAN总线通信在上位机上显示。实际应用表明,该测速电路具有良好的稳定性。     

侵彻武器用MEMS大g值加速度计

侵彻武器穿入地面等坚硬物质的加速度可达重力加速度的2万倍至几十万倍,要求所用加速度传感器既能抗击该工作环境,又能识别冲击与钻入的整个过程.美国侵彻武器用MEMS大g值加速度计属电容传感器,其工作原理采用2个电参数完全相同的电容,1个作检测电容,1个作参考电容,将被测加速度值的变化转换成电容量的变化而实现.该加速度计由结构单元和信号处理电路组成.实验结果表明,尚需对2组成部分进一步集成,对机械静电阻尼进行优化,对封装深入研究.     

三轴磁阻传感器误差补偿方法研究

为了获得高精度且稳定的地磁信号,设计了基于磁阻传感器的地磁信号采集与存储系统,并建立三轴磁阻传感器灵敏度误差、非正交误差和零点漂移误差参数模型。根据工程优化设计思想建立误差参数的目标优化函数,应用坐标轮换法获得最优误差补偿参数。利用最优误差补偿参数,通过仿真,使磁测数据标准差从0.03 Gs降低到0.01 Gs。仿真结果表明,通过对实际磁测数据进行误差补偿,可以有效提高磁测数据精度和稳定性。