一种基于DSP的电磁传感器信号频谱检测方法

电磁传感器输出信号易受到各种噪声的干扰,需要检测调理电路输出信号的信噪比,以达到衡量调理电路好坏的目的,针对这一问题,设计了一种基于DSP的简易式频谱分析仪.实验测试结果表明,该分析仪操作方便,精度较高,且相对于频谱仪成本更低,完全达到了预期目的.     

基于LVDT的新型信号调理电路的设计

LVDT线性可变差动变压器,其输出信号为两个线圈的差动电压信号,能够实时的、高准确性的将机械位移信号转化成电信号;传统LVDT信号调理电路存在不易散热、检测修复困难、性价比低、适用范围窄等问题,文中设计了一种新型LVDT信号调理电路,该信号调理电路由驱动电路、整流归一化电路和滤波放大电路组成,测试结果能够匹配LVDT的输出信号特性,达到LVDT信号调理的各项指标要求,实验结果表明该设计具有一定的可行性.     

基于MEMS三相栅式位移传感器信号调理电路设计

根据基于微机电系统(MEMS)的三相栅式位移传感器测量原理和输出信号特点,设计了一种信号调理电路。该电路主要由差分前置放大电路、带通有源滤波器和波形变换电路组成。波形变换电路设计采用了非线性放大方法来提高信噪比和检测灵敏度。以此信号调理电路搭建的位移测量系统读数稳定性达到1″,表明该电路稳定性达到测量要求。     

静止无功发生器信号调理电路的设计

设计了静止无功发生器(SVG)装置的信号调理电路。该电路对互感器采集的电压和电流信号进行处理,使之成为满足ADC端口电压要求的交流小信号。详细介绍了信号采集、过电压保护、低通滤波、方波发生、加减运算等电路的设计原理。利用Multisim10.0对SVG信号调理电路进行仿真,结果表明:调理电路达到输出电压0~3.6V范围的预期指标,能够用于SVG装置现场的信号采集。     

基于最小二乘曲线拟合的信号调理电路误差补偿方法

在自动测试系统中,常常需要信号调理模块对输出或者输入信号进行调理,而由于信号调理电路的非线性及零漂常常会大大影响系统精度,对信号调理部分的误差进行分析并进行软件补偿是很有必要的;提出了一种基于最小二乘曲线拟合方法的信号调理电路误差补偿方法,应用该方法可以得到信号调理电路的误差曲线,进行补偿后可以大大降低信号调理电路的误差,提高系统精度。     

采集系统中光电信号调理电路的噪声分析

在用数据采集卡对传感器输出信号进行采集的过程中,往往需要先对传感器输出的信号进行放大、滤波、A/D转换等一系列信号调理过程.信号调理电路的噪声直接影响整个检测电路的检测水平,为此,根据光纤电压互感器中光电信号检测的实例,说明了信号调理电路的噪声分析与抑制措施,为以后信号检测精度的提高提供了依据.     

电磁流量计自适应极化噪声抵消系统研究

电磁流量计是一种应用广泛的测量导电液体体积流量的仪表。测量时,金属电极与电解质会发生电化学反应,产生极化噪声。极化噪声幅值远高于流量信号幅值,使电极输出信号信噪比较低;极化噪声存在漂移的现象,会影响电磁流量计变送器的信号调理工作,限制电路的放大倍数,增加ADC采样位数、电路成本、功耗等。对此,提出了一种基于前馈控制的自适应极化噪声抵消方案,设计了相应的信号调理电路,通过硬件电路实时提取和抵消极化噪声,极大地提高了电极输出信号信噪比。通过试验,验证了该方案不但能有效滤除极化噪声,而且能提高信号调理电路的放大倍数、减少ADC的采样位数、减少电路的成本和功耗。     

基于脉宽调制的传感器读取电路设计与实现

设计了一种新型的传感器信号读取电路,该电路将传统的脉宽调制PWM(PulseWidthModulation)电路进行改进,对PWM信号采用占空比和频率同时调制而不是单一的占空比调制,在信号传输过程中,该电路可将两路电压输入信号调制到一路PWM信号上,通过对输出PWM信号进行解调可还原两路输入信号的电压值.实验结果表明,该电路输出PWM信号占空比和频率分别与两路输入电压信号呈良好的线性关系,电压转换精度分别达到0.34%、0.26%.此外,该电路具有抗干扰能力强、转换精度高和成本低的优点,非常适合传感器信号的调理和读取.     

AD693在扫掠力信号调理中的应用

以轮轨扫掠力监测为目的,借助高速弹射试验台,探索一种有较好抗干扰性能的电路设计方法,为研究扫掠力最佳监测点提供了实验基础.设计了以AD693为核心的调理电路,对电路的设计要点进行了详细的分析介绍,并通过DAQ板卡对该调理电路的输出信号进行了数据采集实验验证.     

压阻式高温压力传感器温度补偿与信号调理设计与测试

设计制作了一种集成信号调理电路的高温压阻式压力传感器,包含倒装式的压敏敏片、无源电阻温度补偿电路和信号调理电路组成;压敏芯片的制作采用SOI材料和MEMS标准工艺,温度补偿和信号调理电路采用高温电子元件;试验表明,无源电阻温度补偿具有显著的效果;此外,采用了高温信号调理电路来提高传感器的输出灵敏度,通过温度补偿来降低输出灵敏度;与传统的经验算法相比,所提出的无源电阻温度补偿技术具有更小的温度漂移,在220℃条件下传感器输出灵敏度为4.93 mV/100 kPa,传感器灵敏度为总体测量精度为±2%FS;此外,由于柔性传感器的输出电压可调,因此不需要使用一般的电压转换器随动压力变送器,这大大降低了测试系统的成本,有望在恶劣环境下的压力测量中得到高度应用。     

基于BP网络的高精度信号调理系统的研制

为提高压力传感器输出信号的调理精度,研制了基于BP神经网络的高精度智能信号调理系统.设计了基于MAXl452的信号调理电路、通信接口电路,完成硬件平台的搭建.选择BP神经网络算法作为传感器补偿算法,并编程实现.通过测试系统,验证了采用神经网络算法的可行性.     

一种可调延时超窄脉冲触发序列产生技术

为了实现高频信号在欠采样条件下的波形重构,递进延时超窄触发信号的产生成为顺序等效采样技术用于触发取样系统进行高频信号采样的关键。为此,设计了一种可编程延时触发序列产生及调理电路,在FPGA数字电路的控制下,通过计数器与延时模块产生可调延时触发序列,利用阶跃恢复二极管特性对产生的触发序列进行调理,产生一种延时步进可调、边沿极窄的脉冲信号。通过对该电路进行测试,结果表明,输出脉冲信号步进范围0～-2.4 ns可调,分辨率可达1 ps,且边沿跳变时间可以达到120 ps内,幅度可达到8 V左右。该延迟脉冲和调理电路可应用于通信、雷达等信号探测设备中,对于高频信号的获取与分析具有重要意义。     

基于PI闭环控制的AMR磁阻传感器信号调理电路

为了提高磁场测量精度,提出一种基于PI闭环控制的AMR磁阻传感器信号调理电路。该电路由前置放大器、开关同步检波、积分电路和闭环反馈电路组成。首先通过选取较小的前置放大器增益,以降低对传感器输出噪声的放大;然后利用积分器对放大后信号进行积分,得到积分电压;最后,将积分电压进行V/I转换,并将电流接入HMC1001偏置电流带,实现闭环反馈,以抵消外部待测磁场,当电路平衡时,传感器工作于零场,积分输出电压正比于待测磁场。与开环结构对比实验结果表明:在相同的灵敏度条件下,闭环式信号调理电路噪声功率谱密度为40 pT/√ Hz @1 Hz,并且与开环式的信号调理电路相比,它的输出信号信噪比提高了15.55 dB。     

硅压阻压力传感器在地下水监测中的应用

154N型硅压阻压力传感器具有结构紧凑、性能可靠等优点,被广泛应用于低压力监测场合.该传感器内部具有温度补偿电路以及经过激光调整的增益调节电阻,使得信号调理变得简单易行.为检测该传感器及其调理电路的性能,在同一套调理电路中分别应用了相同型号的四只传感器,以记录每只传感器在相同压力值的信号输出,并计算确定每只传感器的输出信号随压力变化的相关系数.通过对比四只传感器的相关系数,验证了传感器及其应用电路适用于液位测量.     

基于NDIR的甲烷传感器微弱信号调理设计

该文介绍了一种基于非分光红外的甲烷传感器检测信号调理部分的设计方法。该方法采用OP77运算放大器搭建跨阻放大器和可变增益放大器,将传感器输出的微弱电流信号经过跨阻放大器和可变增益放大器进行调理转换成单片机可以采集的电压信号,并对高频信号进行抑制,提高信噪比。利用MULTISIM软件对设计电路进行模拟仿真实验,在保障合理放大信号的前提下降低电路复杂度和制作成本,提高电路稳定性。信号调理对后续的调试和信号进一步处理等有重要的作用。     

基于新型ICP脉动压力传感器的信号调理电路设计与实现

在飞行器地面试验中,新型ICP脉动压力传感器常用来测量飞行器与发射筒之间的关键位置表面由于空气脉动产生的脉动压力参数;ICP脉动压力传感器工作时需要恒流源供电,同时其输出信号不能满足大多数模数转换芯片对于输入电压的要求,针对以上问题,提出了一种基于新型ICP脉动压力传感器的信号调理电路,并详细介绍了电源电路、脉动压力信号调理电路等模块的设计原理和方法;测试结果表明该设计能够满足新型ICP脉动压力传感器3.4mA恒流源供电需求,并且能准确地将其输出电压信号调理为0.366~2.13V,符合AD7667转换范围要求,同时能有效地滤除信号中混入的9.6kHz以上的高频噪声以及椭圆型高阶低通滤波器自身引入的开关噪声;该信号调理电路可靠性高,已经成功应用于飞行器地面发射试验中。     

压阻式压力传感器输出特性的补偿

在某型无人机高度传感器性能检测设备中,为解决压力的测量问题,设计了一种用于压阻式压力传感器(PRT)的信号调理电路,实现了对PRT传感器的零点输出、热零点漂移、满量程输出、热灵敏度漂移和满量程输出非线性等的高准确度校准和补偿。电路摒弃了以往传统的误差补偿形式,采用了一款新型信号调理芯片MAX1457,提出了软件补偿的方法,建立了误差校准补偿参数表,经过校准补偿传感器输出误差控制在了0.110%～0.158%。     

小型飞行器低速气压式空速计设计

针对小型飞行器相对空速测量问题,提出一种气压式空速计设计方案;首先分析计算200km/h以内、精度1m/s的空速计测量需求,提出选用SM5662-003-D3L作为气压敏感元件,分析其工作特性及测量精度;给出信号调理电路的总体设计架构,分别完成公用电源电路、仪表放大电路、三阶巴特沃斯低通滤波器电路、高精度有源限幅电路的构建和调试;设计完成等效气压传感器输出电路,检验了信号调理电路的工作性能,结果表明,空速计能准确感应相对空速,电路输出稳定。     

土壤含水率测量仪的设计

利用水分传感器获取土壤的湿度信号,经过信号调理电路处理,将信号调理电路输出的模拟信号送给A/D转换器转变为数字信号,再送给单片机串行口扩展的LED显示电路,显示土壤的含水量,从而可以智能地实现对土壤含水量的测量.此测量仪具有测量精度高,速度快,价格低廉等优点.     

光合有效辐射传感器及其调理电路设计

当前光合有效辐射测量主要依赖进口产品,探头及信号转换设备价格昂贵,校对成本高;国内相关研究较多,但缺少商用及稳定准确的产品。通过分析光电池的工作特性,给出了光合有效辐射传感器的结构设计并详细介绍其输出微弱信号的调理电路设计。该传感器结构简单、安装方便,调理电路在低功耗的前提下实现微弱电流-电压信号的转换和放大、高频噪声滤波等功能。测试结果表明:开发的光合有效辐射传感器及其微弱信号调理电路稳定性良好,经调理的输出电压与光合有效辐射之间线性相关性达0.9879,且能够适应户外动态环境。