基于芯片ADE7755单相电能计量电路的设计

本文主要是针对家庭用户设计了一单相电能计量电路.此电路采用一款高精度单相电能计量芯片ADE7755来采集用户所使用的电量,并使用高性能的单片机AT89C51来作为整个电能采集电路的控制中心.文中给出了整个电能计量电路的组成框图、单相电能测量电路图以及软件流程图,最后介绍了试验情况并对试验结果进行了分析比较,通过实验表明该电能计量电路具有较高的测量精度.     

基于国产处理器的超声波流量计研究与应用

为解决超声波流量计应用在偏远地区的供电及安全问题,对超声波流量原理、低功耗供电及处理器国产化进行了研究。设计了以国产低功耗处理器海燕330为控制核心、时间数字转换器为超声波发射及接收核心的低功耗超声波流量计。该处理器可以有效控制系统功耗。时间数字转换器采用低功耗设计,其内部集成超声波发射、接收电路及皮秒级计数器,实现了高精度的超声波时差测量。经过实际测试,所设计的超声波流量计功耗满足电池长期供电的需求,计量达到1%的测量精度。各种低功耗设计,尤其是国产化处理器的应用既降低了功耗,又实现了控制核心自主可控,为流量计的大规模使用提供了安全保证。     

热量表的高精度测温实现

热量表作为用暖用户收费的计量依据,热量准确测量尤为重要,实现温度精确测量是其中的一个重要环节,热量表的测温单元常采用Pt热电阻桥式电路。论文对低功耗的硬件测温电路的实用性作了深入的研究,然后改进了常规的电阻-温度变换算法,提出了以供暖热水常用温度为默认查找点的分段查表算法,比起传统的顺序查表,相应地提高了计算速度。     

一种低功耗无线传感节点设计

针对现有远程无线传感节点存在的功耗较高、测量准确度易受供电电压影响等不足,提出了一种基于时间同步的低功耗通信机制,采用比率测量技术、传感电路节能测量技术、无线SOC技术等技术设计了基于nRF24E1为核心的无线传感节点软硬件.实验表明,无线传感节点休眠功耗仅有2.45μA,10s采样周期的平均电流为93μA;既实现低功耗,也保证了测量准确度.     

具有无线收发功能的在线电导率分析仪的设计

从电导率的物理意义出发,介绍了电导率测量原理.硬件部分以低功耗微控制器MSP430和无线通信芯片nRF905为核心,设计了自动换档电路和温度补偿电路,提高了测量精度.通过软件实现激励脉冲产生、量程切换、数据处理及本地显示,并控制通信模块实现无线数据传输.实验证明:该分析仪测量精度优于1%,可实现空旷地带320 m的无线传输,满足大部分工业监控需要.     

基于差动电容的高精度倾角测量系统设计

介绍了一种新型的高精度倾角测量系统。采用差动电容式倾角传感器与温度特性好的精密电阻器构成阻容电桥,用文氏振荡电桥作为激励源,用差动放大电路组成阻抗变换和前置放大电路,采用低功耗18位A／D转换器MAX132对模拟电路调理后的直流模拟电压信号进行转换。提出通过在A／D转换器参考电压的电路中接入热敏电阻器的方法实现温度补偿。经过试验验证,该倾角测量系统达到了高分辨率、高稳定性和低功耗的设计要求。     

一种低功耗的位移传感器测量系统

介绍了一种用新型单片机MSP430设计的位移传感器测量系统,着重阐述了传感器测量系统的工作原理和超低功耗的设计.电路划分为若干功能区,并单独提供不同电源.充分利用MSP430超低功耗和高集成度的优点,同时,采用脉冲间隙式的电源管理技术,解决了传感器制成便携式设备时遇到的低功耗和小型化的问题.在采用一只3V纽扣电池供电情况下,可连续工作时间接近1000h.该项技术已经成功应用于基于电涡流位移传感器的防水型电子数显卡尺,满足了产品功能要求.     

恒磁式电磁流量计极化电压控制方法的研究

本文介绍了一种动态跟踪反馈控制极化电压的实现方法,并分析推导了该方法的测量原理.设计出低功耗测量电路,编写基于Microchip单片机的软件程序.通过和已经标定好的电磁流量计进行比对测量,从理论和实验两方面都证实了电磁流量计采用恒磁励磁的方法的可行性.     

高精度低成本超声波热能表的研制

介绍了一款新型的高精度、低功耗超声波热能表.此表利用了超声波的测量原理,结合TDC-GP2时间转换芯片,搭配简单的电路,外接超声波换能器、温度传感器,完成了一个热能表的所有功能.     

高精度长光栅动态检测技术

本文根据双频激光干涉测量原理,提出了一种实现高精度长光栅动态测量的新方法,介绍了新颖的激光信号处理电路、计算机接口电路和测试软件.系统所能达到的测量指标为:最大测量长度1m,最小测量间隔为0.1mm,分辨率为0.01μm,测量速度为1m/5min,测量精度为±0.25μm(全长).本系统不仅用于计量长光栅动态检测,还可用于感应同步器、磁栅、线纹尺等长度计量元件的动态检测.