一种微弱电荷信号的调理电路设计

在现代工业、军事等领域,动态测试中冲击的精确测量起到重要的作用。在研究压电加速度传感器的基础上,设计了针对微弱冲击电荷信号的放大及调理电路,并对前级电荷放大电路、后级高通滤波、低通滤波以及放大调理电路进行了逐级分析计算,对压电冲击传感器及电荷放大调理电路进行了整体扫频等测试。经过试验测试,电路在通频带内具有良好的平坦度,在截止频率外,信号急剧衰减,在2倍通频带处衰减可达-60 dB。在高温60℃、低温-40℃环境下,输出振幅偏差小于3%,已成功应用于工程实践中。     

多通道隔离电流输出型变送器信号调理系统

设计了一个应用于电流输出型变送器的多通道隔离信号调理系统,它集I/V转换电路、放大电路、滤波电路、隔离设计于一体,实现了将4～20 mA电流信号转换为可被A/D采样卡采集的电压模拟信号.经实验验证,该系统转换精度高、稳定性好、抗干扰能力强,已被应用在工程实践中.     

激波传播速度测量用光探针信号处理电路设计

针对现有激波传播速度测量方法存在的问题,提出了基于光电探测原理的光探针测速方法,实现压力传感器的动态标定。分析激波在激波管内的传播规律,选用点状激光器和探测器件构建了线形探测视场,设计了信号处理电路,实现激波穿过探测区域时探测器输出信号的光电转换、放大与驱动处理。设计的电路通过模拟试验进行验证,输出的有效信号幅值不小于4V,根据区截测速原理可有效计算出激波的传播速度。     

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。     

新型气体热导传感器及其应用设计

气体热导传感器是利用被测组分和参考气的热导系数不同而响应的浓度型传感器。文中介绍了一种新型气体热导传感器TCS208F的特点、结构及指标,由于其输出是微弱信号,所以设计出其信号调理电路。传感器检测到的微弱信号由测量电桥调理输出,通过集成芯片AM402中的仪表放大器进行差分放大,由于远距离传输的需要,再将电压信号送入U/I变换器转换成0~20 mA的工业标准电流信号,最后再把电流信号转换为电压信号送入单片机。     

信号发生装置中两种电流放大电路的设计及比较

本文阐述了在信号发生装置电流放大模块的设计中,先后两种放大电路的工作原理,并对其性能进行了比较,得出在小电流输出情况下,后一种电路的输出信号要优于前一种电路的结论.     

一种多功能单片机应用系统的设计

详细讲解一种基于51单片机的多功能应用系统的设计方案。首先介绍放大电路对传感器输出的信号进行放大处理的方法,然后设计数据采集、存储和键盘显示接口电路,并对系统的软件部分进行了设计,从而实现对传感器输出信号的调理、实时数据采集、存储、控制和显示。     

一种压阻式传感器信号调理电路的设计

由于压阻式MEMS传感器输出信号极其微弱,极易受到测试环境的噪声干扰,还需要外接调理电路,为了提升信号的采集精度,提出一种压阻式传感器信号ASIC调理电路的设计方案,实现输出信号的放大、滤波功能。测试结果表明,调理电路可以在10～200倍的范围内调节增益,-0.5 dB截止频率调节范围覆盖0.1～20 kHz;低频范围内,芯片的等效噪声为45 nV/√Hz。将调理电路与传感器相结合,改进的测试系统响应速度快,滤波效果更好,测试精度优于5%,传感器非线性为5.4%。同时,调理电路的大小和体积也很小,功耗低,对后续继续研究传感器测试系统有重要意义。     

ACFM检测系统的信号调理电路

根据交流电磁场检测(简称ACFM)的信号特征,设计了一种用于ACFM检测系统的信号调理电路.该电路由低噪声的程控放大、自适应带通滤波、后级可调放大和真有效值转换四部分组成.经试验验证,该信号调理电路适用范围宽、检测精度高、可获得理想的检测信号特征曲线,且工作稳定可靠,可用于高性价比的ACFM检测仪器中.     

大功率IPMC驱动电路的设计

设计了一种用于IPMC电制动聚合物的驱动电路,该驱动电路能够提供IPMC低频双极性的可程控信号,输出信号的功率可以达到2W,具有很强的带电流能力。控制系统的主控芯片为AT-mega16单片机,外部电路包括D/A数模转换模块、信号发生模块和信号放大模块3大部分。设计了输出信号的控制软件,可以输出方波、三角波、正弦波和组合波形。通过将该控制系统与信号发生器驱动IPMC的输出结果进行比较,进一步验证了控制系统的可行性。     

基于电流模的荧光信号放大器和滤波器的设计

提出了一种采用基于电流模的放大器和滤波器电路设计方法,并利用第二代电流传输器CCⅡ实现了三阶巴特沃思低通电流模滤波器。在对第二代电流传输器结构和原理进行分析的基础上,利用CCⅡ设计了三阶巴特沃思低通电流模滤波器,并把R和C提取到CCⅡ芯片外面使它更好应用于低频荧光信号测量。电路经过Pispice的仿真证明了电路的可行性,从而提高了荧光信号检测电路的速度和信噪比,使得检测精度大大提高。本文提出的方法正确、原理清楚、电路可行。并且,电流模技术为微弱荧光信号的低噪声测量、放大和滤波提供了一条可行的技术路线。     

锁定放大微弱信号检测仿真与设计研究

为解决商用锁定放大器不便于特定应用背景下微弱信号检测系统的灵活扩展与剪裁,该文分析了正交锁定放大的基本原理,建立了正交锁定放大的MATLAB/SIMULINK数学模型,展示了锁定放大所能达到的性能以及数字信号处理对锁定放大性能的改善效果。给出了正交锁定放大检测装置的硬件设计过程,包括前端信号调理电路、移相电路、相敏检测电路、低通滤波电路、均方值电路及数字显示电路等。仿真表明,在高斯噪声影响下,微弱信号检测可以达到较高的检测精度,且通过滑动平均值滤波算法可以有效提高检测的精度。实验研究表明,在噪声信号峰峰值为10 V情况下,可以将50 m V的有用信号提取出来,且在50 m V以上可以拟合出较好的输入输出线性关系,便于检测装置的标定。     

基于互相关检测的滚动轴承实时故障诊断方法

提出了一种易于用模拟电路实现的基于互相关检测的滚动轴承实时故障诊断方法,首先,用两个加速度传感器在不同测点采集轴承振动信号,将其分别送入相应通道的高Q带通滤波器来选择最优共振带;然后,将两路带通滤波器的输出信号进行互相关检测,将互相关检测得到的信号经低通滤波器,保留低频故障信号;最后,将低通滤波器输出的时域信号通过频谱分析仪显示滚动轴承故障特征频率的谱线以实现滚动轴承的实时故障诊断。用模拟电路的形式将该方法进行搭建,并在QPZZ-II实测平台完成滚动轴承的实时故障诊断。结果表明:该方法克服了单一信号源的局限性,能利用互相关函数削弱共振带内部噪声,使诊断结果具有更高的频谱辨识率,而且能够用结构简单、易于维护的模拟电路实现,对轴承实时故障诊断方法的应用与普及具有一定的参考价值。     

基于DSP大功率开关功率放大器研制

本文介绍了以DSP为控制核心的PWM开关功率放大器的设计与制作。对设计检测、系统保护、控制器等电路时的技术难点进行了分析,并给出了解决方案。根据电动振动台的要求,编写了控制程序,制作了10K w/3KHz的样机,经过现场试验,样机运行正常。     

基于DDS的现场校验仪变频功率源研究

为满足互感器现场检定系统的需要,设计并实现了一种程控变频功率源,该功率源以FPGA芯片为核心,采用直接频率合成技术(DDS)产生频率可调的正弦波信号,其输出频率范围为1~200 Hz,精度优于0.05 Hz;功率放大电路部分采用甲乙类双电源互补对称功率放大电路,实现较大的输出容量和高的线性度。     

基于数字锁相放大的时栅传感器信号处理研究

针对时栅位移传感器对信号噪声和插补时钟频率稳定性敏感及需要时钟频率高的问题,提出了一种基于数字锁相放大技术的时栅位移传感器信号处理方法。该方法用STM32F4微处理器同步产生激励信号和采集时栅输出信号,不需采集正交参考信号,将正交参考信号和输出信号送入正交矢量型数字锁相放大器,实现角位移检测。研究了基于数字锁相放大技术的时栅传感器信号处理原理和算法,设计了A/D采集电路和窄带低通数字滤波器。仿真和试验表明:在信号噪声较大条件下,时栅位移传感器的误差控制在±1.1″以内,显著提高了精度。该方法只需采集一路感应信号即可实现传感器角位移检测,优化和简化了电路结构。     

高性能微加速度计接口电路的研究

介绍一种可用于微机械电容式加速度计检测的接口电路，该电路利用电荷放大器把电容变化转变成电压变化，再对被加速度信号调制的载波信号进行解调，经过低通放大滤波，最后得到与加速度信号成正比的直流电压信号，具有测量差分电容变化的功能和灵敏度高、线性好的特点。整体电路通过Pspice进行了仿真，优化后制成PCB板进行实验。实验结果线性度为5％，灵敏度为19．5V／pF，表明该电路是一种具有实用价值的电容式加速度计检测接口电路。     

LSI离子刻蚀过程中的微弱信号提取及刻蚀过程的在线监测

叙述了发射光谱法的终点监测原理,锁相放大技术在PIE和RIE工艺过程监测中的应用,并详尽地讨论了开关电容滤波器的原理,而且在电路设计中采用了跟踪开关电容滤波器的锁相放大器设计,从而提高了系统的动态范围,最后说明了该系统用于实际生产线所获得监测结果。     

集成运算放大器在整流电路中的应用

集成运算放大器是重要的模拟集成电路器件,由于其具有高增益、高输入电阻和低输出电阻的特性,被广泛应用到信号检测电路、数字电路和控制电路等。本文主要阐述了集成二极管在精密整流电路中的应用。     

Micro capacitance detection circuit for MEMS capacitive sensor

With the development of micro-electr o-mechanical system(MEMS) technolog y,the MEMS-based capacitive sensor has been widely applied in the field of ele ctron components.However,the capacitance of the micromachined sensor is so sma ll that the detection of the smaller value change of the capacitance is a great challenge.Based on the principle of charging and discharging of the capacitor,a kind of pulse width modulated differential circuit is introduced in this paper.For subsequent amplification,a modified amplifier is presented.The different ial circuit converts the weak capacitance change to the change of the pulse widt h of the output voltage,and the linear relationship can be obtained.And the mo dified amplifier implements the processes of amplification and filtering synchro nously,and a large DC output voltage can be obtained by the lo w-pass filter.T he designed circuits have advantages as simplified circuit,high voltage stabili ty,perfect linearity and resolution.Besides,it is feasible to be integrated w ith the sensor to largely reduce the transmission error and interference.