激波探测系统传感器信号调理电路设计

采用压电式传感器测量激波信号时,由于其检测到的激波声压信号弱,输出为微电流,一般的信号调理电路不能满足要求,基于此问题,开展针对激波的信号调理电路的研究,该电路主要由电荷放大电路、带通滤波电路、输出放大电路等组成,其中带通滤波器的带宽设计为3～8 kHz,选用高精度单片运放OP07实现;电荷放大电路选用高阻、低偏置电流...     

微型称重测力传感器信号调理电路设计

为了实现对双足步行机器人用某微型称重测力传感器输出的微弱直流电压信号进行AD转换,提出了一种基于仪表放大器AD623的信号调理电路设计方案,采用模块化设计思想,分别对电源模块,放大电路模块和滤波电路模块进行了设计,并应用Multism13完成放大电路仿真。结果表明,基于AD623的信号调理电路能够有效放大压力传感器输出的微弱直流电压信号,达到了设计要求。     

梳状光电传感器及其信号调理电路的研制

为了改变车辆行驶性能测试采用五轮仪的落后状况，采用新一代梳状光电传感器，研制成非接触式车速仪。分析了该光电传感器的工作原理及信号特点，设计了适合处理该信号的窄带通跟踪滤波器。通过压缩带宽，克服了干扰，防止了有效信号的丢失，提高了精度。研制的锁相环预偏电路，解决了超步车速和调速的测量问题。实际测试和对比试验表明，采用该光电传感器及其研制的车速仪，测量精度高，使用方便，具有较大的推广应用价值。研究的跟踪滤波技术也适用于其他更高频率信号处理的应用场合。     

风力机主轴振动信号调理系统的设计

为了判断风力机是否正常运作,需要监测风力机关键部件的运行状态.主轴是风力机传动链的关键部件,振动信号监测法能准确地发现主轴故障,但通过传感器采集的信号不能直观显示主轴的振动情况.设计一种风力机主轴振动信号调理系统,对传感器采集到的振动信号进行调理,分析调理后的实验数据,最后利用数据采集卡将数据采集到计算机中,从而实现对主轴运行状态的监测.     

传感器的信号调理及非线性补偿

利用传感器进行非电量的电测过程中,信号调理电路的合理构成、元器件的科学分布对减小误差、提高抗干扰能力是行之有效的;而利用连续函数的拟合及模拟乘法器则能成功地对传感器不可避免的非线性进行线性化补偿,从而提高整个系数的检测精度。     

直驱电机测试系统多路信号采集的调理电路设计

直驱伺服电机因高精度、高速度的性能是目前机电设备替代传统传动驱动的重要元件,也是伺服驱动技术的发展方向.直趋电机测试系统调理电路为多路传感器提供电源、信号接入、调理并送至数据采集系统进行数据处理和记录.该调理电路可被力矩电机(伺服系统)和直线电机(伺服系统)试验台通用,具有不少于16路硬件通道,并可复用接入更多传感器信号.     

硅压阻压力传感器调理电路设计与验证

文中提出了一种硅压阻压力传感器的调理电路。首先,针对硅压阻压力传感器精度取决于激励源的特性,提出了一种高精度直流电压激励电路,该激励电路采用负反馈结构,且具有过流保护功能,当外部发生过流故障时,恒压源输出变为占空比可配置的PWM形式,有效提高了电路可靠性;其次,针对硅压阻压力传感器输出阻抗较大的问题,利用传感器全桥结构提出了“双上拉电阻”方案,在实现开路检测功能的同时,对硅压阻压力传感器输出误差影响可忽略不计,并设计了基于仪表运放的放大电路及滤波电路;最后,对该电路进行了测试验证,结果表明激励电压精度为0.2%,传感器输出调理精度为0.5%,满足压力高精度调理需求。     

调幅式电容位移传感器的峰值检波电路设计

针对调幅式电容位移传感器解调过程中由系统不确定相移导致的信号解调不准确问题,提出了一种基于改进的峰值保持电路的调幅式电容位移传感测量方法。首先,分析了调幅式电容位移传感器及其检测电路的工作原理,在研究调幅信号附加相移产生机理的基础上,提出了延迟反馈式峰值保持电路,用以去除附加相移对峰值解调的影响。然后,设计并制作了调幅式电容位移传感器,并对其各个性能指标进行了测试。最后,对实验结果和误差进行了分析。实验显示,提出的峰值保持电路的输出线性度优于0.05%,制作的传感器在0～25μm内数据测量稳定性优于10nm/30min,传感器测量偏差最大值为36nm。结果表明,采用延迟反馈型峰值保持电路有效地解决了系统不确定相移带来的峰值检波不准确的问题,所制作的电容传感器满足了高精度测量的要求。     

滤波器在霍尔传感器的信号调理电路中的应用

在霍尔传感器的信号调理电路中应用RC有源高通滤波器和RC无源低通滤波器．     

两线制IEPE传感器前置信号调理电路

设计了一种信号调理电路,用于外骨骼机器人和工业炉窑监测现场微弱信号的放大.该电路将IEPE(压电集成电路)加速度传感器采集的设备振动信号,在A/D转换前进行交流同相放大和滤波等处理.经工业现场中实际应用验证,该电路信号失真度小、信噪比高、抗干扰能力强,可以满足干扰环境下微弱振动信号的调理需求,具有重要应用价值.     

基于小波变换的齿轮振动信号降噪分析

在齿轮的故障诊断中,振动信号常常夹杂着大量的噪声信号,表现出极大的非平稳性,采用基于小波变换的降噪方法,通过实例对齿轮振动信号进行降噪分析,收到了较好的效果.     

新型航空光学遥感器减振结构设计

设计了一套吊装式减振系统.通过建立减振系统的数学模型,分析各参数对减振系统性能的影响,归纳出了光学遥感器减振系统的设计原则,并提出了一种新型减振方案,进行了仿真分析与试验验证.对实验结果分析表明,遥感器的重心与减振系统的支撑中心比较匹配,减振系统在10～2 000 Hz频带的传递率为0.3.该减振结构适合在较小的安装空间下使用,可适应工作环境中宽频带、大幅值的随机振动要求,保证仪器的正常工作,提高了仪器成像质量,能够满足光学遥感器对准确定位安装与隔振的要求.     

中央空调计量系统温度传感器设计

中央空调计量系统,运用了模电、数电、传感器、单片机等基础知识．采用计量每户实际消耗的能量,准确反应户内受益程度及服务商的服务成本。该设计为系统的温度采样变送电路设计,采用两只温度传感器分别测量入出户载冷剂的温度．由于采用了负温度系数热敏电阻元件和分段线性化近似,使该电路成本低．敏感度高．线性良好,特别是采用测量温差方法,两个传感器具有同向系统误差,使系统误差得以相互抵消提高了测量精度。     

一种磁流体动力学线振动传感器的结构设计

阐述了基于磁流体动力学的新型线振动传感器的工作原理及结构设计方法,并对其进行了磁场和运动学仿真。从磁流体动力学基本原理出发,分析了影响传感器输出特性的关键因素,在传感器磁路分析的基础上提出了新型线振动传感器结构设计的方法。利用MAXWELL磁场仿真软件对传感器内部磁路进行了仿真分析。结果表明,设计的磁场均匀度较好(不均匀度16%)。利用Fluent软件对传感器内部导电流体的运动特性进行了仿真分析。结果表明,传感器的输出灵敏度会受到导电流体的物性参数(密度、黏度和电导率等)、流体通道尺寸参数以及磁场均匀度的影响;此外,由于导电流体运动产生的诱导磁场约在10~(-8) T量级(?0.16 T),可以忽略。     

Dynamic analysis of multilayer ceramic capacitor for vibration reduction of printed circuit board

Owing to their high permittivity and volumetric efficiency, the demand for multilayer ceramic capacitors (MLCCs) has increased rapidly in recent times. Because of the electromechanical characteristics of BaTiO₃, MLCC vibrates, resulting in printed circuit boards (PCBs) generating acoustic noise. To construct an accurate finite element model of an MLCC, piezoelectric and electrostrictive coefficients were extracted and verified through experiments. The top cover layer thickness and bandwidth were chosen as design parameters to reduce the vibration of PCB. The simulation results indicate that the bandwidth and top cover layer thickness are highly related to the vibration in the top direction and the rotational moment generated from the head surface, respectively. Based on the analysis results, a novel MLCC was suggested and it exhibited reduced vibrational characteristics of PCB about 75 % compared with that of commercial MLCCs.

     

用于探空仪的加热式湿度传感器及测量电路

针对探空仪湿度传感器在高空低温、高湿恶劣环境下容易结露,湿度波动大、电路板分布电容对测量结果有影响等问题,研究了具有蛇形加热器的平板夹心电容式湿度传感器及其工艺制备方法,并设计了测量电路。采用微机电系统(MEMS)加工工艺设计了加热式湿度传感器,通过对传感器进行有限元分析,确定了传感器表面加热区域温度分布情况,得出了环境温度、加热功率与加热温度三者之间的函数关系。提出一种基于电容充放电及比较法的湿度测量电路,从而有效地抑制了温度漂移和零点漂移,减小了寄生电容对测量结果的影响。地面实验结果显示:湿度传感器灵敏度约为2.3%RH·pF-1,迟滞约为0.7%F·S,重复性约为1.9%,测量总不确定度约为4%,时间常数约为0.5s。本文研究的湿度传感器及其测量电路具有很好的温度稳定性,能够在低温环境下正常工作。     

基于压电式传感器的强夯振动测试分析(英文)

以山西大学城某新校区工程场地为例,对该场地强夯振动影响以及隔振沟的隔振效果进行了测试,对比了有无隔振沟工况下强夯振动对周围建筑物的影响,研究了不同夯击能下强夯振动在黄土地区填方地基中的衰减规律及如何确定强夯施工安全距离,提出了该场地的加速度和振源距的定量关系。通过与现有标准、规范的规定进行比较,分析得出了强夯施工振动对相邻建筑物影响的评价方法。监测结果表明,隔振沟在强夯施工中减振效果好,隔振沟对强夯振动水平速度的衰减幅度高达75%,且在6 000kN·m夯击能下,强夯安全距离为30m。     

3向振动工装的设计与分析

使用3向振动工装振动台1次振动即可完成产品3个方向的振动考核,节省了振动的时间、人力、物力和财力。对工装进行了模态分析和试验分析,分析结果说明3向振动工装可以满足产品中低精度的振动要求。     

洞穴滴水传感器及其相关电路的研究与设计

精准了解洞穴滴水水文特征是研究喀斯特包气带地下水渗透过程的基础.为了连续准确获取滴水信息,本文研究设计了一个喀斯特溶洞洞顶滴水传感器以满足喀斯特水文地质研究中的需要.研究选择压电感应方式及PVDF压电薄膜作为感应材料,心音传感器作为感应元件.通过对扩充感应面的结构设计进行响应性原理分析,验证了三层设计会相互干涉,产生叠...