高频脉冲数字功率表设计

为解决高频脉冲的功率测量问题,本文设计了一种易于实现的、实用的高频脉冲功率测量电路。该电路具有误差可分析性好、且可实现高精度,可测量各种波形脉冲的实际功率。数字显示输出,读数方便,从根本上消除了读数误差。     

电感电压部分补偿交流功率法测量磁心损耗研究

磁性元件作为功率变换器的重要组成部分,其磁心损耗的精确测量对磁性元件的优化具有重要意义。为了提高传统双绕组交流功率法测量高频激磁磁心损耗的测量精度,本文详细分析电感电压补偿交流功率法的测量原理及其误差来源,基于电感电压补偿交流功率法在非完全补偿的情况下测量高阻抗角磁性元件磁心损耗时误差仍很大的问题,本文提出了电感电压部分补偿交流功率法精确测量任意波形激励下的磁性元件磁心损耗。最后建立测量平台,在非完全补偿条件下,该方法测量50 kHz正弦波激磁的金属磁粉芯磁心损耗的最大相对误差为13.54%,50 kHz矩形波激磁的金属磁粉芯磁心损耗的最大相对误差为9.8%,实验验证该方法可精确测量正弦波激磁和方波激磁的高阻抗角金属磁粉芯的磁心损耗。     

超声发生器电功率测量电路

介绍了真有效值转换技术和超声发生器的基本结构、组成系统,并采用真有效值转换技术以及以真有效值转换集成芯片AD736为核心部件,设计了超声波发生器输出高频电压、电流的采样电路以及超声发生器输出大功率的计算电路,实现了对高频大功率电路的功率测量.此电功率测量电路应用在高频大功率的超声发生器系统中,可以实现对超声发生器输出的高频大功率进行监控和调试的前期准备工作中,也可以应用在其他设备的功率测量系统中.     

电容式高频振动幅值测量方法研究

针对超声疲劳试验中20 kHz以上的高频振动幅值的测量问题,提出一种电容式高频振动幅值测量方法,并构建了基于该方法的测量系统。文中以振动信号处理为主线,设计基于调幅式的振动解调电路,实现传感器信号的高精度解调;设计频率自适应数字滤波器实现解调信号的动态滤波;设计基于Hilbert变换实现数字包络检波器完成振动信号幅值的精确求解。对基于此方法测量系统的精度和测量范围进行了实验验证,实验结果证明,此系统具有较高的精度和较大的测量范围,其精度优于0.3%F.S.,振幅测量范围最大可至100μm,动态频响超过20 kHz。     

TbDyFe合金的高频动态磁特性及损耗特性分析

TbDyFe合金可应用于高频乃至超声频率器件中,高频磁场(f1 kHz)下TbDyFe合金(Terfenol-D)磁滞现象及损耗严重。研究不同厚度TbDyFe合金叠片的动态磁特性及损耗特性对于设计高频范围的器件至关重要。采用AMH-1M-S型动态磁特性测试系统测量了不同厚度TbDyFe合金叠片在不同驱动磁场频率和磁密幅值下的动态磁滞回线。基于动态磁性理论和损耗计算模型,对比分析了不同厚度TbDyFe合金叠片的动态磁特性参数,并对高频范围内的损耗机理进行了深入研究。实验结果表明,当磁密幅值B_m=0.05 T、频率为5 kHz时,1 mm厚叠片结构样品与单片2 mm厚样品相比,动态磁滞回线横向变窄,所需磁场强度减小,矫顽力和磁能损耗值分别减小了26.4%和28.1%,振幅磁导率增大了11.7%。在一定磁密幅值下,TbDyFe合金的复磁导率实、虚部和振幅磁导率随频率增大,整体呈现出数值减小、减速变慢趋势;在高频高磁密条件下(f5 kHz、B_m0.06 T),厚度减小使TbDyFe合金损耗减小更为明显。     

基于移相控制的高频感应加热电源的研究

随着大功率半导体器件的发展,高频感应加热电源的研制已取得了很大的进展。基于PWM移相控制原理,对20 kW/100 kHz的高频感应加热电源进行了整体设计。电源主电路采用全桥串联谐振逆变器,以MOSFET为逆变器的功率器件。同时给出了移相功率控制电路、驱动电路以及频率跟踪电路等的实现方法,并且用PSpice进行了仿真验证。     

阻尼材料动态力学参数自动测试系统的设计

针对阻尼材料动态力学参数测试难题,基于正弦扫频半功率带宽法及自由阻尼结构理论,设计了一套具有高性价比的阻尼材料动态力学参数自动测试系统。试验结果表明,该系统能够实现10 Hz～3 kHz频率范围内材料动态力学参数的测量。     

ICL7667实现步进电机高频斩波控制

为了提高小内阻步进电机驱动系统中功率MOSFET的开关速度,采用ICL7667作为功率MOSFET的驱动器来实现步进电机的高频斩波控制.对驱动电路采用的功率MOSFET的栅极电容特性、开关时间等进行了研究,发现栅极电容的充放电过程影响了功率MOSFET的开关速度,提出了提高功率MOSFET开关速度的方法.最后,采用ICL7667作为功宰MOSFET的驱动器实现了步进电机的高频斩波控制.仿真和试验结果表明:采用ICL7667的驱动电路,可以保证斩波频率为200 kHz时,功率MOSFET的漏极输出仍处于截止和深度饱和的状态,这比采用电阻分压式驱动电路其斩波频率最大为20 kHz提高了 10倍,可保证小内阻步进电机在高速斩波信号的控制下正确运行.     

基于磁悬浮振动测试技术的公路平整度测试研究

文中设计了磁悬浮路面平整度监测系统,通过实测输出电压与位移的关系得到测量灵敏度,用虚拟仪器数据处理方法得到被测振动信号的功率谱。分别测量了汽车通过平坦路面、小减速带、大减速带和市区路面行驶、长距离行驶的振动波形。通过波形分析得出路面的平整度情况,设置振动幅度上、下限,超限时报警和启动GPS定位系统,保存振动数据,实现波形回放和不平整位置的定位。实验结果表明,基于磁悬浮振动测试技术的公路平整度测量方法具有测量灵敏度高、测试范围广的特点。     

基于ICL7667实现步进电机高频斩波控制

为了提高小内阻步进电机驱动系统中功率MOSFET的开关速度,采用ICL7667作为功率MOSFET的驱动器,从而实现步进电机的高频斩波控制。首先,针对电阻分压式驱动电路测试和仿真中出现的功率MOSFET的漏级输出未处于截止和深度饱和状态的问题,对所采用的功率MOSFET的栅极电容特性、开关时间等进行了研究,发现栅极电容的充放电过程影响了功率MOSFET的开关速度。接着,提出了提高功率MOSFET开关速度的方法。最后,采用ICL7667作为功率MOSFET的驱动器实现了步进电机的高频斩波控制。仿真和试验结果表明：电阻分压式驱动电路在斩波频率不大于20kHz时,功率MOSFET的漏级输出能处于截止和深度饱和的状态;采用ICL7667的驱动电路,可以保证斩波频率为200kHz时,功率MOSFET的漏级输出仍处于截止和深度饱和的状态。采用ICL7667的驱动电路,使得其斩波频率比电阻分压式驱动电路的斩波频率提高了10倍,可保证小内阻步进电机在高速斩波信号的控制下正确运行。     

光栅振动检测系统中信号处理关键技术的研究

针对高频光栅振动信号的处理要求,设计了基于DSP的振动信号处理系统.采用状态机的方法克服了信号采集不同步的影响,并结合DSP软件细分算法实现了光栅振动信号的高倍细分.测试数据表明:该系统分辨率高、动态范围宽、实时性强,可集成光栅振动传感器应用于微位移、微振动的测量领域中.     

电缆局部放电监测系统数据采集动态链接库设计

由于高电压电缆局部放电信号微弱,且频率范围在2kHz-500MHz之间,数据采集难度大。采用美国国家仪器有限公司生产的多路选择板卡PXl259;3、PXl5154高速数据采集板卡及其相关的计算机系统,作为高压电缆在线监测系统的数据采集硬件平台,通过设计并编制动态链接库,可以实现电缆局部放电信号的数据采集,以文件形式为检测电缆局部放电特征量提供原始采样数据。动态链接库对NI的数据采集设备具有良好的兼容性,具备一定的可移植性。     

基于FPGA技术的新型膜片钳数字接口逻辑设计

为了满足膜片钳实验的需求，本课题设计了一种多通道的数据采集系统。它利用FPGA控制技术实现同步工作模式，即要求输入输出数据点与点在时间上对准；采样率在1kHz到350kHz范围内可调；8路ADC和4路DAC通道之间相互独立，并可以同时工作；本文将着重介绍FPGA控制逻辑部分的设计。     

数据采集卡和虚拟示波器系统

针对传统示波器价格昂贵,设备更新周期长的现状,结合虚拟仪器技术性能高、开发周期短等优越性,以Lab-VIEW8.6软件为平台,以计算机和基于音频芯片的数据采集卡为硬件设计了双通道虚拟示波器。虚拟示波器实质上是集前端信号采集、信号调理与传输、后端信号处理于一体的测试系统,能够完成模拟信号的采集、波形显示测量、数据处理等,在低采样频率测试场合,可以代替传统示波器,操作方便、成本低,具有一定的实用性。     

阻尼材料动态性能参数的宽频带测试研究

针对阻尼材料动态性能参数测试难题,本文在深入分析材料测试理论的基础上,结合小试件阻尼测试研究成果,设计了一套高性价比材料参数测试系统。实验结果表明该系统测量频带宽、精度高且具有良好的可重复性。     

32通道汽车传感器非连续信号监控系统

设计了一套适合汽车传感器非连续信号性能测试的数据采集终端,利用NI-6259数据采集卡将采集终端的数据和PC机连接起来,组成一套完整的汽车传感器性能测试监控系统.该系统能够实时显示高电平、低电平的最大值、最小值、平均值,占空比,频率和倍频与否,被测信号的频率范围在1 ～8 kHz.测量数据与界面上指定的数据范围对比,自动判断是否合理,并分类保存.     

小功率开关电源传导干扰的分析

针对便携式小功率开关电源领域中,由于受体积和成本压力限制而无法增加电磁兼容专用滤波器,导致电源电磁兼容性较差的问题,首先分析了开关电源机理和传导干扰信号的种类和来源;然后对"整流滤波电路设计、高频变压器和钳位二极管选型、线路板布局"等方面问题进行了研究,得出了在不增加额外电路的情况下,将传导干扰抑制在标准限值范围的改进措施;最后对一5 W的小功率开关电源产品进行整改,将其传导干扰强度降低11 dBuV并通过认证。研究结果表明,该措施对抑制小功率开关电源的传导干扰信号是有效的。     

基于PIC单片机的红外测温系统设计与仿真

为实现胶粘剂固化温度的精确测控,基于PIC16F877A单片机和红外测温传感器OPTC设计了胶粘剂微波固化温度的测控系统及其C语言驱动程序。红外测温信号由单片机自带10位ADC模块进行采集,微波功率控制所需PWM方波由调节电位器所得模拟输入电压的A/D转换值控制。Proteus仿真结果表明,系统的软硬件设计正确。     

基于TMS320C6713的去噪自适应滤波器硬件实现

我们每天都会受到音频噪音的影响,原始信息会受到周围环境噪声信号的污染。为此,本文研究了一个多抽头自适应去噪实时硬件系统,它利用TMS320C6713上实现的最小均方算法（LMs）来去除与音频相关的应用程序中接收到的不期望出现的噪声信号。文章首先介绍了最小均方算法的c语言实现并在CodeComposerStudio上进行仿真,最后在C6713上实现。考虑不同的音频输入,进行了三项实验来测试所设计的自适应去噪系统的效率。实验采用300、500、800、1000和3000Hz的音频信号及男性语音信号为输入的参考信号,持续检测信号中的噪声,直至将它全部去除。此外,还研究了与自适应去噪系统性能相关的收敛速度、滤波器安排顺序以及信噪比。实验结果表明,所设计系统其信噪比有很大的改善。     

基于LabVIEW的瞬变频率测试方法研究

针对某型飞机地面试验时发现的问题,研究并设计了一种能处理交流信号波形不连续时的频率计算方法。使用Genesis数据记录仪采集数据,能在试验现场高速同步地对测试信号进行采集。借助LabVIEW强大的数字信号处理能力,对定义的3种信号断续情况进行频率计算和趋势图描绘。试验结果表明,频率趋势图符合被测信号变化规律,数据可靠,达到了设计要求。