基于振弦式传感器的桥梁检测系统设计

振弦式传感器是桥梁检测工程中应用最为广泛的设备之一.针对振弦式传感器自身结构的特点,提出了一种以MSP430F449为核心的桥梁检测系统设计.系统硬件电路主要包括激振电路、信号调理电路和温度补偿电路三部分.利用MSP430单片机内部16位定时器的捕获/比较功能来完成激励信号的输出和频率信号的测量,并采用温度补偿来减少传...     

多路振弦式传感器桥梁检测系统设计

为了满足桥梁安全监测中振弦式传感器数据采集需求,设计了多路频率数据采集的测量系统。针对振弦式传感器输出信号微弱、容易受到干扰而造成的测量精度下降问题,设计了高效抑制干扰的硬件电路,软件以STM32处理器为核心,提出适合测量频率方案。测量系统能够在24 s内完成8个通道的振弦式传感器的测量,测量准确率高达99.9%。实验结果表明:该系统具有工作稳定性较高、硬件电路简单、抗干扰能力强等优点。     

振弦式传感器测频系统的设计

根据振弦式传感器工作原理而设计的测频系统主要由手持式测频仪和PC计算机组成。测频仪采用直读式测频法测量振弦式传感器的输出频率,并将测量值和传感器特性参数代入固化在其内部的计算公式进行计算,从而实现传感器物理量的现场显示。同时,还可以通过PC计算机的串口将测量数据传给计算机,由计算机对数据进行处理、显示。该系统可大大减轻测量人员和工程技术人员的劳动强度,缩短测量和计算时间,提高测量及计算准确度。     

提高振弦式传感器测量精度的方法研究

振弦式传感器是水利工程和结构监测中应用较为广泛的设备之一.针对振弦式传感器输出信号微弱、放大检测中容易受到干扰而造成的测量精度下降问题,通过一个大坝高边坡安全监测工程应用实例的研究,从硬件的合理设计和软件的数据处理两方面详细分析和有效解决了振弦式传感器测量过程中的干扰问题,大大提高了振弦式传感器的测量精度.     

振弦加速度计的分析与设计

本文介绍了振弦式加速度计的基本原理和设计思想,讨论了该加速度计的自由振荡与强迫振荡,并用数学公式推导出振弦振动输出频率与加速度的关系,从而得出了振弦振动的基本公式,可广泛用于加速度测量。     

基于复合传感器的人体健康监测系统设计

针对传统血压脉搏和体温测量方式效率低和操作繁琐的问题,设计了基于复合传感器的人体健康监测系统。系统以STC89C52单片机为核心,分别使用电容式压力传感器和温度传感器测量人体血压脉搏和体温,避免了传统测量方式下因为人的主观因素影响测量结果的问题。测量结果由液晶显示器直观显示,当测量结果超出正常范围时,报警提示用户生理指标异常。系统设计具有简便实用、易操作、低成本等优点,为监测身体健康状况提供了极大的便利。     

振弦式传感器非线性补偿设计

振弦式传感器被测力与输出频率之间是一种非线性关系 ,它严重影响了传感器的测量性能。这里针对此问题提出了一种非线性补偿结构的设计方法。通过非线性补偿结构 ,可以使被测力与输出频率之间近似为线性关系。通过实际计算 ,给出了一种非线性补偿的结构参数 ,得到的结果验证了方法的可行性     

远程振弦式传感器测量模块系统设计

为了满足大型远程安全监测中振弦式传感器的数据采集需求,设计了一种高精度的测量系统,并给出了具体的硬件电路.利用 C8051F040 单片机实现对激振频率的控制、对测量数据的处理及 CAN 总线控制等功能.测量系统具有工作稳定性高、硬件电路简单、抗干扰能力强、扩展性好等优点.     

振弦式传感器的原理及其应用

本文介绍了一种把机械位移转为弦振动频率变化的振弦式新颖传感器的基本工作原理,并且就其在应变、位移、压力、力、温度、角度和其他测量技术中的应用前景作了简要的提示。     

基于AVR单片机的血压、脉搏装置设计

血压和脉搏是人体重要的生理参数，准确地测量血压和脉搏对人体的健康起着十分重要的作用。该装置基于脉搏波时间变化特征的测压原理，选用专用传感器BP300实现了准确的压力传感，使用8位单片机ATMEGA16对信号进行处理，将收缩压、舒张压和脉率值在LED数码管上循环显示出来。整台仪器具有使用方便、显示直观的特点。     

动平衡测试系统中振动信号的采集

针对动平衡测试系统中准确快速采集振动信号问题展开研究,设计实现了振动信号快速采集卡。该采集卡采用LF353运算放大器作为两级滤波的基本器件,基于ARM微处理器STM32F103RCT6作为系统微处理器,能够把压电传感器拾取的电荷信号转换为电压信号,并且通过两级滤波滤除高低频干扰,实现对振动信号的快速精准提取。实验结果表明,设计的信号采集卡采集信号速度快,精度高。     

基于绝对位移的核反应堆压力容器振动探测技术研究

本文依据国际电工委员会IEC61502振动监测标准和核电站需求,开展了核反应堆压力容器振动探测技术研究和监测系统开发,获得了基于绝对位移传感器的压力容器振动探测技术;研究了通过对绝对位移传感器信号进行相干和相位分析获得压力容器固有振动的方法;基于上述研究基础,利用某核电2号机组一个燃料周期的压力容器振动数据,对实测的振动数据进行分析,获得了压力容器振动幅度、固有振动频率和振型,结果表明压力容器振动平稳,未出现异常。     

选择性融合多尺度筒体振动频谱的磨机负荷参数建模

针对目前采用经验模态分解(empirical model decomposition,EMD)得到的系列子信号构建的磨机负荷参数软测量模型泛化性能差、难以进行清晰物理解释,以及EMD算法存在的模态混叠等问题,本文提出了基于选择性融合多尺度筒体振动频谱的建模方法.首先采用EMD、集合EMD(ensemble EMD,EEMD)、希尔伯特振动分解(Hilbert vibration decomposition,HVD)共3种多组分信号自适应分解算法获得磨机筒体振动多尺度子信号的集合,接着通过相关性分析剔除虚假无关部分,然后再将与原始信号相关性强的那部分多尺度子信号变换至频域,进而更有利于构建这些多尺度频谱与磨机负荷参数间的映射模型,最后通过改进分支定界选择性集成(improved branch and bound based selective ensemble,IBBSEN)算法建立软测量模型,实现对多源多尺度筒体振动频谱的最优选择性信息融合.基于实验球磨机运行数据的仿真实验表明所提方法在模型可解释性和泛化性能上均优于之前研究所提出方法.     

基于单片机AT89C52的血流信号采集系统的设计

根据红光和红外光透过手指后光吸收量变化的特点,本文研究了基于单片机AT89C52的血流信号采集系统。该文设计了血流信号检测电路,研究了四点累加平均滤波和五点滑动平均滤波算法,有效的滤除了信号的高频噪声,克服了因个人生理差异引起的信号基线漂移、易饱和等问题。通过VB编程,实现了单片机和PC机之间的串行通信。     

基于嵌入式技术的往复机械数据采集系统开发

基于往复机械工作原理,以C8051F500单片机为微处理器,开发了嵌入式往复式机械数据采集系统。该嵌入式采集系统对汽缸压力、振动信号、温度信号等模拟量和三路转速数字量进行采集。系统采用CAN总线通信方式向上位机发送数据,基于LabVIEW开发了上位机数据处理软件。实践测试证明,该数据采集系统能够满足往复式机械故障诊断数据采集要求。     

基于MEMS微加速度计的振动测试仪

采用16位单片机MSP430、微加速度计ADXL203及射频收发芯片nRF2401设计制作了一种微型振动测试仪。采用ADXL203检测振动,输出与加速度大小成比例关系的电压信号经滤波、放大、A/D转换等处理后转换为单片机能识别的数字信号,信号经处理器处理后,通过nRF2401发送至PC机显示,并以加速度曲线的形式显示。重点研究了低功耗的轻巧敏感元件ADXL203的振动信号的检测和调理、中断方式下的A/D采样以及nRF2401的射频通信,并通过振动测试试验验证了设计的正确性,该方案适用于低功耗、微型化、网络化的振动测试。     

气动锚杆钻机冲击频率测量仪的设计

针对气动锚杆钻机冲击频率不易测量的问题,提出了一种新型气动锚杆钻机冲击频率测量仪的设计方案。该测量仪采用压力传感器采集钻机冲击信号,采用电压比较器和单稳态触发器处理冲击信号并输入到单片机,由单片机计算出钻机冲击频率。实际应用表明,该测量仪可准确、方便地测量出钻机冲击频率。     

市电参数测量仪的设计

为了实现市电质量监测并降低测量成本,以STC12C5A60S2微处理器为控制核心,利用电压有效值转换芯片等器件,设计了一款市电参数测量仪,对频率、电压有效值及失真度进行测量;基于测周法实现50 Hz频率的测量,通过一块电压有效值转换芯片测量总电压有效值与谐波电压有效值,实现市电电压的测量,并通过计算获得失真度值;实验结果表明,该测量仪测量精度较高,频率测量误差小于0.1%,电压有效值测量误差控制在1%以内,失真度测量误差小于5%;该测量仪结构简单、性能稳定,可应用于电能质量监测系统。     

基于电磁感应法的交变磁场测量电路设计

为了测量交变磁场的磁感应强度,设计了基于法拉第电磁感应定律的测量电路.详细阐述了电路工作原理和设计思路,并分析了测量结果.由漆包线绕制的空心传感线圈感测到微弱的感应电动势,然后通过精密运放组成的前置放大电路和精密整流电路,得到有效值电压;经过比较整形电路,得到与感应电动势频率相同的方波信号.最后通过单片机AD采样和频率测量,可计算出交变磁场的磁感应强度.所设计的电路测量的百分误差在5%以内,测量结果准确,稳定性好,有一定的实用价值.     

均值滤波和形态学在振荡脉搏波提取中应用

目前,市场上85%以上的电子血压计均采用振荡法进行血压测量,振荡法血压测量的关键步骤就是从原始的采集信号中提取出纯净振荡脉搏波用于血压计算.本文将采用自己研制的基于上气式的血压数据采集装置进行数据采集,针对采集过程中由于电机振荡、呼吸以及身体移动和电子元器件温度变化等因素所引起的高频噪声和基线漂移,提出了滑动均值滤波和数学形态学结合的去噪方法.经过实验验证表明,该方法有效地去除了振荡脉搏波中的高频噪声和基漂信号;通过信号频谱分析表明,明显降低了信号高频段的幅值,信噪比得到了良好的改善,提高了血压测量的精度.