基于V/I转换电路的精密电流跟随器设计

设计了一种基于V/I转换电路的电流跟随器。对一种常见形式的V/I转换电路进行变形,得到一个存在一定系统误差的电流跟随器。通过对系统误差的分析,针对误差产生的主要因素提出了两种基于不同思想、不同形式的改进方案,得到两种改进型电路。理论推导、软件仿真及实际硬件电路测试都证明此方案合理可行。     

一种对多个传感器进行调理的方法

本文提出一种在测量控制板中,计算机技术应用到调理电路的方法,从而使多个温度传感器共享一个调理电路,大大减小设备的体积,降低了成本并提高了测量精度。     

传感器弱信号的放大应用电路

介绍了几种弱信号放大的基本方法和一些典型的应用电路。     

一种低成本数字示波器的设计与实现

以89C52单片机为核心,设计并实现了一个低成本的数字示波器.系统由宽带电压跟随器、放大倍数调整模块、测频模块、采样保持模块、AD转换模块、数据存储模块、波形显示等功能模块组成.根据要求,对采样保持、水平扫描速度和垂直灵敏度的自动设置功能及波形参数测量功能等关键模块进行了重点优化.     

电阻抗成像系统中的多频恒流源设计

设计了一种基于单片机与AD7008的应用于电阻抗成像系统中的多频恒流源,给出了恒流源的系统组成结构、硬件电路设计、程序流程图,并用PSpice软件对椭圆低通滤波器电路和V/I转换(电压转换为电流)电路进行了仿真和优化设计,实验结果表明所设计的多频恒流源满足电阻抗成像系统的要求.     

交联聚乙烯电缆极化去极化电流检测技术研究

极化/去极化电流(PDC)测量是评估交联聚乙烯电缆整体老化状态的检测方法之一。极化/去极化电流具有稳态值微弱(10-12A),变化范围宽(10-12~10-6A)的特点。本文在硬件上选择性能优异的超低偏置精密运放元件,采用多量程分段测量、滤波电路、电磁屏蔽设计、高分辨率模数转换等技术,设计了可检测μA级到p A级的宽量程交联聚乙烯极化去极化电流装置。并利用Lab VIEW编写了上位机操作界面,通过串口将电流数据发送至上位机进行显示和存储。     

基于FPGA的双光幕测速系统设计与实现

为了实现高精度炮弹速度测量,提出了一种基于现场可编程门阵列（ FPGA）的双光幕测速系统设计方案。采用EZ-ARRAY系列的测量光幕传感器产生精确同步光束的传感器阵列,用来代替多组传感器对,解决了光幕发射器与接收器一一对准困难的问题。同时利用FPGA实现A/D转换控制、数据存储和USG通信等功能。针对传感器输出的标称值与实际值有出入,设计了零点可调的高精度I/V转换电路。实验结果表明：系统性能稳定可靠、测试结果准确,并验证了弹底触发方式比弹尖触发方式精确度更高。     

基于零磁通的双隔离高电压传感器设计与实现

传统霍尔电压传感器测量千伏级电压采用外接电阻转换成电流的方式,存在输入功率大和测量隔离度低的问题。基于此,设计了一种基于零磁通的双隔离高电压传感器。设计电阻阵列、仪表放大和运放双跟随匹配的U/I转换电路,降低输入功耗并精确传送测量电压;引入特殊耐高压设计的霍尔模块,对原次级磁场建立零磁通反馈,实现测量和输出隔离以及高精度线性转换;设计宽电压式DC-DC电源对内部高低压模块隔离供电。测试结果表明,传感器线性度优于0.1%,精度优于0.2%,耐压达到2 000 V,具有重要的工程价值。     

一种远程温度传感器

为了解决远程温度测量,提出一种采用AD590温度传感器芯片,利用LM331进行电压/频率转换实现远程温度参数测量的电路设计方案。在测量和分析大量实验数据并结合具体电路及AD590和LM331这2个芯片各自的特性的基础上,建立了传感器测量的数学模型。通过单片机计数采集得到传感器输出的频率,按照推出的数学模型就可算出测量的温度值。该传感器在0～45℃的温度范围内,200m测试中的准确度在0.2℃左右。该传感器已经在生产实际中得到应用。     

一种位移速度传感器的设计

针对综采工作面支架活柱下缩的位移、速度检测的现状,提出了一种数字式位移速度传感器的设计方案,阐述了系统的机械结构组成、工作原理及增量式光电脉冲编码器的工作原理,并给出了传感器硬件接口电路和测试结果。在使用过程中设备工作性能稳定,测量精度高,满足了设计要求。     

LVDT位移传感器电压电流转换电路的设计

为使传感器输出信号能够远距离传输,设计了一种0～5 V到4～20 mA的电压电流转换电路。在Howland电流泵电路的基础上,增加电压跟随器和偏置直流放大器,实现电压电流的精确转换。仿真分析和实验测试结果表明:电路能够满足传感器电流输出的要求,并已成功应用于LVDT位移传感器调理电路。     

基于LMP91000的电化学传感器调理电路设计

介绍了TI公司推出的新型电化学模拟前端芯片LMP91000,基于该芯片设计了新式化学传感器前端调理电路,并对电路进行了验证。采用该芯片可以大大简化电路设计,减少电路的复杂性,提高电路的可靠性。同时可编程的增益控制和温度补偿,能够实现电化学传感器的自动调零和智能校准,大大提高测量精度。芯片具有的I2C总线,可以实现传感器的阵列设计,实现多气体测量。     

一种隔离式频率电流转换器的设计

提出一种隔离式频率电流转换器的设计方案。该频率电流转换器采用PIC16F1823单片机采集200～1 000Hz频率信号,通过SPI协议与DA芯片MCP4911通信,将频率信号转换成电压信号,然后通过集成电路AD694将电压信号线性转换为标准的4～20mA电流信号。工业测试结果表明,该频率电流转换器的数据采集精度可达0.5级,误差范围小于±0.5%,满量程工作时电流为26.8±0.2mA,最低功耗仅为450mW。     

风力发电机组变桨控制中光电编码器接口电路设计

针对光电编码器在高频振动环境中使用时,会引起输出波形畸变而导致计数错误,设计了一个简单的抗干扰计数及F／V转换电路。经验证,该电路能有效地扼制振动引起的误计数,同时提高了F／V转换稳定度及转换精度。并成功与风力发电机变桨控制IGBT伺服驱动器配套。     

差动电容小位移传感器检测电路设计

介绍了一种用于差动电容式小位移传感器的信号检测电路。该电路由相敏检波电路、移相电路以及低通滤波器三部分组成,采用相敏检波原理,能很好地实现0.15mm以内的位移测量,并能够很好地判断出位移的方向。该电路结构简单、便于调试、使用方便、成本低。采用该检测电路对差动电容小位移转换电桥的输出信号进行处理,实验结果表明：此方法具有较好的稳定性和抗干扰性,线性度达0.492％,灵敏度达0.6291V／mm。     

电容式微位移传感器设计及其应用研究

介绍了基于误差补偿的机器人系统原理,采用等电位环和驱动屏蔽电缆技术,设计了电容式微位移传感器及其信号调理电路。该电路包括改进型的电容运算放大器检测电路、精密全波整流电路和滤波电路等。试验结果表明:该电容式传感器的分辨力优于0.1μm,全量程非线性度小于0.2%;利用该电容式传感器测试偏摆误差,并进行偏摆误差补偿,机器人的性能得到提高。     

一种带集成WATCHDOG电路的无纸记录仪的设计

为适应各种工业现场，必须进一步提高无纸记录仪的抗干扰能力。文章设计的无纸记录仪从硬件和软件上作了一些改进，采用了集成看门狗电路、V／F转换、光耦隔离技术、数字滤波等关键技术，使系统的稳定性与可靠性得到了较大提高。文章的研究成果已经得以在工业现场推广应用。     

基于USB的有机磷农药检测系统设计

为实现在农业生产中对有机磷农药的残留量进行快速有效地检测,设计了一种基于USB的有机磷农药检测系统。首先简单介绍了有机磷农药检测系统的工作原理,然后利用ARM微控制器实现数据采集,并通过USB与上位机PC机通信,实现下位机与上位机数据的实时传输,最终实现有机磷农药检测系统的功能,该系统可以有准确有效地检测出溶液中有机磷农药的残留量。