柱栅传感器实验样机的研制

柱栅传感器是一种新型的直线位移数字式传感器,它来源于对直线式感应同步器的改进设想.柱栅概念样机研制的完成,证实了其设计思路的正确性与合理性.柱栅全连续化绕组的设计完全消除了分段绕组固有的端部效应.通过柱栅传感器实验样机的设计和制造及其相关测试,结果表明:该实验样机具有良好的空间正交性,测量系统误差小,达到了预期的效果,可以应用于精细位移测量.介绍了柱栅传感器实验样机的基本结构、研制和实验.进而验证了柱栅传感器的功能和使用性能.     

基于光场耦合的时栅位移传感器设计

为了实现制造成本低、易加工、高精度的位移测量,设计了一种光场耦合式的时栅位移传感器.介绍了利用基于交变光场的两路驻波合成电行波信号,并通过鉴相的方式实现空间位移转换的测量原理;完成了传感器的结构设计,给出了传感器的系统框图,具体分析了信号处理电路的功能.实验结果表明:光场耦合式的时栅位移传感器在108 mm范围内误差为±0. 5μm.     

柱栅传感器数学模型

柱栅传感器是一种新型数字式直线位移传感器。它具有许多优良的电气和机械特性。柱栅传感器是在感应同步器的基础上提出来的新型位移传感器，其具有与感应同步器相似的数学模型。但是由于柱栅的绕组是空间螺旋结构，因此它们的数学模型也就不尽相同。本文在电磁场理论指导和感应同步器的数学模型引导下，推导柱栅传感器数学模型。其理论将有利于柱栅绕组的结构尺寸设计。使用频谱分析仪对感应输出进行分析，验证数学模型。     

全连续式柱栅传感器数学模型

柱栅传感器是一种新型数字式直线位移传感器.它具有许多优良的电气和机械特性.柱栅传感器是在感应同步器的基础上提出来的新型位移传感器,它具有与感应同步器相似的数学模型.但是由于柱栅的绕组是空间螺旋结构,因此它们的数学模型也就不尽相同.本文在电磁场理论指导和感应同步器的数学模型引导下,推导柱栅传感器数学模型.其理论将有利于柱栅绕组的结构尺寸设计.使用频谱分析仪对感应输出进行分析,验证数学模型.     

基于USB总线的柱栅智能仪表的设计与实现

采用PDIUSBD12芯片实现柱栅智能仪表与PC机间的数据传输方案,介绍了数据采集处理、数据传输具体的软、硬件实现方法,同时开发了一个基于PC的柱栅智能仪表虚拟仪器。实验结果表明该方案具有灵活易用、低功耗、安装简单等优点。柱栅智能仪表的成功开发为柱栅传感器的市场化奠定了坚实的基础。     

时栅位移传感器网络功能模型研究

在时栅位移传感器传统通信模式的基础上,提出了一种基于uIP协议结合嵌入式系统的具有网络化功能的时栅位移传感器模型.针对网络功能模型的在线故障诊断功能,分析了时栅位移传感器的故障来源和检测方法.同时给出了远程初始校验和大数据采集等方面的设计方案,时栅位移传感器的网络化设计方案将全面提升时栅产品的信息化、智能化和网络化功能,同时也将促进时栅位移传感器产业化发展.     

时栅位移传感器网络功能模型研究

在时栅位移传感器传统通信模式的基础上,提出了一种基于uIP协议结合嵌入式系统的具有网络化功能的时栅位移传感器模型.针对网络功能模型的在线故障诊断功能,分析了时栅位移传感器的故障来源和检测方法.同时给出了远程初始校验和大数据采集等方面的设计方案,时栅位移传感器的网络化设计方案将全面提升时栅产品的信息化、智能化和网络化功能,同时也将促进时栅位移传感器产业化发展.     

基于电阻链移相的时栅高速测量方法研究

针对时栅位移传感器因频率响应慢影响测量速率的问题,提出了一种电阻链移相结合数据处理的方法.利用电阻链对时栅输出信号进行移相处理,采用多路模拟选择器和整形输出电路对移相后的信号分时输出,运用可编程片上系统(SOPC)技术进行数据处理和误差补偿.实验结果表明:采用该方法采样频率由原来的400 Hz提高到12.8 kHz,大幅度提高了现阶段时栅位移传感器的频率响应,使传感器实现了高速实时测量.同时能够有效地降低了随机误差,对极内的误差峰-峰值由1.5"降低为0.8",测量精度提高了近1倍.     

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。     

基于交变光强的新型时栅传感器行波信号设计

基于三相异步电机绕组方式的磁场式时栅位移传感器,通过旋转磁场得到行波信号强度较弱,并容易受到周围磁场的干扰.为了进一步提高时栅位移传感器行波信号的强度,提出一种基于交变光强的时栅位移传感器行波形成方法,并搭建了实验平台.实验表明:该设计方案产生出正确的行波信号,并且所得到的行波信号强度优于磁场式时栅位移传感器产生的行波信号强度.     

基于半波激励的磁调制传感器设计与验证

基于磁调制传感器的工作原理,创新性的提出了通过采用半波激励信号简化设计双磁芯磁调制传感器的方法.传统磁调制传感器是在环形磁芯一次绕组中通以完整的方波、正弦波或锯齿波作为激励信号,然后提取磁芯二次绕组中感应信号的二次谐波来对被测直流信号进行检测的,此二次谐波反映被测直流信号的大小与方向.笔者通过实验发现,若通以半波激励,可反映被测直流信号的谐波由二次谐波变为一次谐波,此时相敏检波电路参考信号无需倍频,因而在器件中可省去倍频电路.分别采用方波、正弦波和锯齿波及其相应的半波作为激励信号进行了实验分析,结果表明,半波激励可以获得更为理想的检测波形,能更好地反映被测电流的大小,提高传感器的灵敏度.     

电容式传感系统数据处理电路的设计

传感器技术是现代自动化和信息化产业的重要组成部分,电容式传感器以其非接触测量、稳定性好等优点在微机电系统中有着广泛的应用。提出了一种电容式传感系统数据处理电路的设计方法,阐述了传感系统的组成,主要设计了电容转换电路,差动放大电路和低通滤波电路,在电路设计过程中通过Multisim10软件进行了电路仿真测试和数据分析。经...     

基于PIC单片机的TCD1702C数据采集系统

图象传感器CCD在电子技术领域的应用日益广泛。本文介绍了基于PIC16F877A单片机的TCD1702C的数据采集系统,包括TCD1702C驱动电路、二值化信号处理电路及计数器法数据采集接口电路。TCD1702C驱动脉冲稳定,二值化信号处理电路简单,计数法数据采集电路可提供可靠的窗口信号,并对数据脉冲进行计数,因此可广泛地应用于目标物尺寸及位移测量。     

基于传感器微弱电流矢量检测电路的设计

该文通过对锁相放大电路设计原理和相敏检波相关性原理的研究,针对当前微/纳传感器信号小、频率高、测量难的特点,采用了双相锁相放大技术,克服了目前仪器昂贵、体积大和芯片不能直接测试电流的缺点,设计了能够应用于传感器微弱电流矢量检测的电路.该电路具有小型、简单、无需调相的特点,电流测量范围:0.61nA～50nA,频带:20kHz～40kHz,阈值为0.61nA,测量精度为0.19nA,相位测量精度为0.89°,能够实现ZnO纳米线传感器微弱电流幅值和相位删量的要求.     

单向过载传感器厚膜混合集成电路

将传感器与信号调节电路利用厚膜电路工艺进行混合封装 ,完成了传感器的一体化 ,实现了传感器的小型化     

一类嵌入式传感器节点收发电路的设计

本文针对传感器网络资源受限的问题,设计了一类具有低能耗和可靠性的传感器节点收发电路,给出了收发电路的具体结构。对收在实验室进行了测试,给出了部分测试结果。测试表明,本文设计的传感器收发电路能量消耗比较低,数据转发比较可靠。     

Performance analysis of energy efficient modulation and coding schemes for wireless sensor networks

Sensor nodes of a typical wireless sensor network (WSN) are battery driven, so energy conservation is a critical factor for node's life time. Thus optimisation of energy consumption is a major objective in the area of WSNs. One such method is asymmetric communication which uses different channel codes and modulation schemes for downlink (base station (BS) to node link) and uplink (node to BS link). In this paper, a performance analysis of different channel code–modulation pair for energy efficient asymmetric communication is carried out followed by the field programmable gate array implementation of channel codes required at the node. The per information bit node energy for the uplink has been calculated for efficient channel code–modulation pair, for three different channels, viz. additive white gaussian noise, Rayleigh flat-fading and log-normal shadowing channels, resulting in reduction in energy consumption at sensor nodes.     

车用无接触式扭矩传感器的信号采集与处理

扭矩传感器是汽车电动助力转向(EPS)系统中的关键部件之一,为了提高其工作性能,提出了一种针对EPS系统的非接触式扭矩传感器信号采集与处理方案。首先,对传感器的应用环境进行了介绍,给出了传感器探测电感元件的安装方法和电路的框图。接着,对电路的各个模块进行了说明,重点分析说明了基于运放的相敏检波模块和基于数字电位器的智能调整模块。然后,给出了智能调整模块的软件设计流程图。最后,介绍了所用的实验装置,进行了传感器性能测试试验,验证了各个模块的工作及关键点的波形.实验数据表明电路工作稳定,输出线性度较好,能满足汽车EPS系统使用的要求。由于探测部分采用了非接触的工作方式,其使用寿命和性能均优于传统的电阻式扭矩传感器。     

一种快速反应系统的信号采集与转换方法

快速反应系统的两个主要技术关键是 :敏感元件具有低漂移特性 ,信号处理电路具有高准确度、快速性和实时性的特性。介绍了对于一种高准确度传感器采用压频转换后进行计数处理的信号转换电路 ;并与模数转换电路进行比较。实验结果表明整个系统具有很高的可靠性和实用性