基于光纤传输的矿用温度传感器设计

针对传统的矿用温度传感器存在抗干扰能力较差、传输速率低、传输距离短的问题,设计了一种基于光纤传输的矿用温度传感器。传感器采用高精度的Pt100铂电阻作为温度敏感检测元件,同时采用光纤进行传输,显著提高了传感器的检测精度和传输速率。从电子元器件选型、低功耗运行机制、光纤传输等方面详细介绍了传感器的抗干扰电路、供电电路、光纤通讯电路、信号采样电路、显示电路、报警电路等硬件设计,以及传感器的软件流程设计。通过试验结果表明,传感器具有传输距离远、通讯速率高、功耗低、精度高的特点,满足煤矿现场恶劣环境下-30℃～200℃的温度监测需求。     

基于总线传输的锚杆应力传感器研制

针对传统锚杆应力传感器存在的功耗较大、抗干扰能力差、系统繁杂等问题,研制了一种基于RS485总线传输的低功耗锚杆应力传感器.创新性地采用高精度的电阻应变片原理的应力检测元件,显著提高了传感器的检测精度.从器件选型、低功耗运行机制两方面详细介绍了接口EMC电路、DC-DC降压电路、元件供电电路、差分信号放大电路、数码管显示电路、遥控电路、声光报警电路、通讯电路八部分硬件电路设计方案,以及传感器的软件流程.进行了实验室基本性能实验,实验结果表明,传感器具有低功耗高精度的特点,实现了一条总线带载10台的设计需求.     

基于MEMS技术的气体热导传感器的应用研究

针对传统的气体热导检测器在气体检测应用中存在检测精度差、灵敏度低、温度漂移大的缺点,本设计采用新型的MEMS气体热导传感器,设计了一种高性能的气体浓度检测系统.设计了一种高精度的双恒流源电路对电桥供电,运用微信号检测技术和温度补偿手段,采取模拟滤波和数字滤波相结合的方法,有效的抑制了各种类型的噪声干扰,提高了系统测量的精度与灵敏度,实现了微量气体浓度的准确测量,克服了传统气体热导检测的缺点.     

超声波隧道风速测量技术研究

研究了一种基于鉴相技术的超声波隧道风速测量方法,建立了风速测量模型。该方法克服了传统时差法电路复杂、信号处理较难的缺点,实现了隧道风速的高精度实时检测。测量系统采用一个传感器连续发射,两对传感器同时接收的结构实现不同风速段的测量,在保证测量范围的同时提高了低风速段的测量精度。系统以单片机ATMEGA128为核心,采用CPLD进行高精度数字鉴相,提高了处理精度;利用温度补偿技术进一步提高测量精度。与传统的测量方法相比,该系统测量精度有较大提高。     

GNSS技术与多传感器融合的滑坡监测系统研究

本文设计了一种基于GNSS技术与多传感器融合的滑坡监测系统,该系统采用低功耗设计思路,通过RT-Thread操作系统实现多任务处理与低功耗模式运行,具有与滑坡监测预警云平台通信、GNSS网络RTK实时动态高精度定位、多传感器融合、监测数据实时采集处理、滑坡地质灾害预警等功能。实验结果表明,该系统运行功耗低、数据传输速度快、可靠性高、位移监测精度可达毫米级,满足对滑坡体进行高精度变形监测预警的需求。     

基于51单片机的风速风向采集系统设计

R．M．YOUNG公司研制的05106型风传感器是一款高精度水平风速风向传感器,广泛应用于海上对风的测量。以AT89C51为例,设计了05106型风传感器采集系统。该系统具有电路简单、稳定性好、功耗低、数据传输可靠等优点。     

一种高精度时差法超声波水表的设计与实现

为了克服传统机械式水表存在的计量灵敏度低、压损大、长期磨损导致精度降低等问题,提出并实现了一种基于时差法和数据滤波的新型超声波水表设计了由STM32F071主控芯片、高精度计时芯片TDC-GP22等组成的超声波水表硬件系统,支持温度补偿和低功耗模式,提出了结合卡尔曼滤波与算术平均的新型数据滤波算法,有效降低了测量误差,提高了水表的测量精度。实验测试及检定数据表明,该超声波水表具有精度高、功耗低等特点,综合性能能够满足实际工程应用的需要。     

基于MEMS传感器的飞行姿态指示系统

采用MEMS传感器设计了一种飞行姿态指示系统.给出了系统的原理及整体框架,重点阐述了系统的硬件电路和软件的设计.系统以32位处理器STM32F103C作为控制核心,采用MEMS加速度计和磁传感器测量各轴向的重力加速度分量和地磁强度,进而确定飞行姿态.与传统姿态指示系统相比较,该系统体积小、功耗低.试验表明该系统具有较高的可靠性,适合无人机等体积小、机动性低的飞行器.     

基于FPGA的高速等精度频率测量系统设计

针对传统频率测量方法存在的不足之处,提出基于FPGA的高速等精度频率测量统的设计方案,并进行了具体设计.该系统由高速等精度频率测量FPGA模块、单片机主控电路两大功能模块组成.该系统具有频率测量高速、等精度、范围广、性能稳定、可靠、功耗低等特点.     

一种新型高精度地磁定向方法研究与系统设计

为了提高基于地磁检测的定向精度,通过引入高精度步进电机控制,设计了一种新型的磁定向系统.该系统只需要一个传感器输出确定方向,可以规避和降低传统设计的一些误差源,提高精度;结合系统设计,研究了适用于新型设计的定向算法.实验测试表明,该定向方法有着较高的精度和较好的稳定性.