煤矿井下动力电缆绝缘在线监测的研究

在分析比较现有动力电缆绝缘监测方法的基础上,针对煤矿井下电缆线路运行的特点,设计出了井下动力电缆绝缘在线监测系统。该系统采用低频信号注入法,即通过电抗器中性点对电缆注入低频信号,使低频信号源、电缆的对地绝缘电阻和大地构成回路。在注入低频电压一定的情况下,通过检测注入低频电流的大小,实现对电缆绝缘情况的在线监测,较好地解决了动力电缆绝缘在线监测可靠性差和灵敏度低的问题。通过模拟试验表明,该方法具有检测误差小、准确性高的特点; 既可对单条电缆绝缘进行监测,又可对多条电缆绝缘进行监测; 不仅可监测主电缆电路,同时还可监测多个分支电缆电路。     

基于STM32的智能平衡车自动刹车设计

介绍一种以STM32为控制核心的两轮智能平衡车自动刹车设计。利用超声波传感器对前方障碍物的距离进行测量,利用陀螺加速度计监测角速度和车体倾角并对平衡车的姿态进行监测。经过对车体倾角进行卡尔曼滤波,当距离和速度达到触发条件,步进电机利用滤波后的数据调节车速,使车体保持动态平衡。实际测试结果表明,该装置很好地实现了自动刹车和自动调整平衡的功能,具有较强的适应性和稳定性。     

架空输电线路无线监测系统研究

为实现架空输电线路的自动监测,优化设计了一种架空输电线路无线监测系统。该系统可实时监测架空输电线路中的温度、湿度、风速、拉力等参数,并通过多跳的方式将数据传输到监控中心和云服务器。基于Zigbee技术,组建了链式无线传感器网络;基于CC2530芯片,设计了无线传感器节点;使用放大电路,将最大监测风速降至40 m/s,提高了测量精度;利用仪表放大器,设计了拉力传感器信号调理电路,并采用太阳能电池板供电。测试结果表明,该系统能够实现架空输电线路参数的监测,也可应用于其他类似场合的环境监测。     

结构不平衡交跨线路悬垂串张力特性仿真研究

线路结构不平衡影响着悬垂串的张力特性,以某220kV"耐直耐"交叉跨越线路实际工程为背景,通过改变交叉跨越耐张段线路中的邻档档距和高差,研究大风工况下交叉跨越线路结构不对称特性对其悬垂串最大动张力的影响.建立了交叉跨越线路有限元模型,利用线性滤波法模拟大风工况下的脉动风速时程曲线,根据大风工况的模拟风速对不同交叉跨越线路有限元模型分别进行动态分析计算,对计算结果中的导地线悬垂串最大动张力进行对比和分析.结果表明:导地线悬垂串最大动张力随着邻档档距的增大而线性增长,随着邻档高差的减小而线性减小;导地线悬垂串最大动张力对邻档高差值的改变更为敏感,所以在交叉跨越线路的设计时应重点注意邻档高差的取值.     

基于IIR的智能传感器实时监测系统设计

本文详细探讨了基于无限脉冲响应（IIR）的智能传感器实时监测系统。文中介绍了IIR滤波器的国内外发展概况、设计与实现过程及系统硬件的设计。该系统主要由Arduino单片机控制,配合光敏传感器和液位传感器进行外部环境信息的实时采集。为了优化采集信号质量,采用了特定的滤波电路和IIR信号处理技术,显著地降低了信号噪声。经对比分析滤波前后的信号振幅图和频谱图,信号质量得到了明显改善。此监测系统不仅成功实现了智能传感器的实时功能,且在该领域中展现出重要的应用价值。     

液体摆环形电阻式倾角测量仪的设计

随着科技的进步,工业与生活中对倾角测量的需求也越来越多,并且对于各场合适用性的要求越来越大。为了解决适用性、功耗、携带性等问题,本文介绍了一种液体摆环形电阻式倾角测量仪的设计。本设计通过差分电路、运放电路、A/D转化电路与滤波电路,将倾角传感器的倾角转换为数字电压信号送入单片机,再由单片机将数据进行线性处理,最后通过液晶显示器进行显示。试验表明,倾角传感器可以实现良好的倾角与电压的线性关系,同时具有稳定性,测量范围为-10°～10°,精度达±0.1°,并且功耗低至mW。     

基于惯性传感器的电力线路杆塔倾斜监测装置设计

针对电力线路杆塔倾斜角实时测量的需要,设计了一种基于惯性传感器的倾斜角度实时监测装置。装置硬件上由惯性传感器、单片机、通信电路和电源变换控制电路组成。软件上采用中断模式和尽量减少工作模块和通信次数相结合的工作策略以降低系统功耗,将6轴惯性传感器的加速度和角速度原始数据进行去极值平均滤波预处理,再经由互补滤波算法进行倾斜角度的综合计算,经实测倾斜角测量相对精度能达到1.30%。该装置在测量精度、功耗、成本和易用性上均能较好地满足电力线路杆塔倾斜在线监测的需求,具有一定的推广应用价值。     

基于RS485的高精度倾角传感器的设计与实现

根据MEMS加速度计倾角测量原理,设计了一种基于RS485串口通信的高精度倾角传感器。分别对该系统的硬件设计和软件设计进行阐述。倾角传感器的硬件设计主要分为MCU模块设计、传感器模块设计、电源模块设计、A/D转换模块设计和RS485数据输出模块设计;软件部分主要是下位机的程序设计。在系统中,采用手动标定的方法对数据进行标定,并利用分段线性插值法对角度进行补偿,经过多重滤波以达到良好的精度和线性。测量数据表明,该倾角传感器达到测量范围±90°、分辨率0.1mil、测量误差控制在0.1mil以内的高精度性能要求。     

某导弹绝缘电阻测试仪采样电路的设计

为了提高某绝缘电阻测试仪的测试精度,基于最小二乘法,提出一种绝缘电阻测试中电源内阻人误差的修正方法。设计了一种滤波电路,并对滤波电路进行了仿真分析,可知滤波电路有效的减小了工频杂波的影响;设计了一种隔离放大电路,提高r系统的安全性;实验表明,上述措施有效的提高了测试的精度。     

基于线路损失的输电线路安全性监测及主动上报系统

输电线路缺乏安全监测系统，容易因线路老化、阻抗变化等因素压降增大，事故频发。针对此问题，设计基于线路损失的输电线路安全性监测及主动上报系统。分析线路压降和漏电流增大的原因，研究压降和阻抗之间、漏电流和线路绝缘性能之间的关系。基于线损计算原理，通过检测压降和漏电流的大小计算线路电阻、电抗和对地绝缘电阻，根据这些参数变化趋势判定输电线路安全性能。实验结果表明，应用该方法测得的数据误差为3%，可有效检测电路的安全性能并主动上报，保障线路安全运行。     

基于ADXL345的超低功耗倾角测量仪的设计

该文完成一款基于ADXL345三轴加速度传感器设计的超低功耗倾角测量仪。系统采用Msp430F413作为控制核心,系统包括ADXL345倾角测量电路、段式液晶显示电路等,对其硬件电路和软件进行了完整设计,通过调试测试,该测量仪倾角测量范围0到90度,设计小巧新颖,集成度高。     

基于机器视觉的输电线跨越距离测量方法研究

主要研究了一种基于机器视觉的输电线跨越距离测量方法.设计了一套双目立体视觉测量系统,可以实时监测输电线路跨越距离.该系统通过双目相机实时采集标有特征标记点的输电线图像,采用颜色分割检测方法实现左右图像的立体匹配,计算出特征标记点的空间坐标,从而实现跨越输电线的三维重构,并基于跨越输电线的三维模型计算出跨越距离的大小.实验数据表明,该方法的测量精度达3％以内,满足实际要求,验证了该方法的可行性.     

清洗机器人倾角传感器信号处理研究

针对目前清洗机器人倾角传感器测量精度低、控制算法复杂等缺陷,提出了一种新的倾角传感器信号处理方法,通过Savitzky-Golay平滑滤波技术对传感器采集数据进行滤波预处理,建立了以温度、滤波后准确的传感器数字信号为输入变量的BP神经网络模型,将倾角传感器的测量精度提高到0.91％,实现了对机器人倾角传感器信号的高精度处理.研究结果表明,该方法能有效提高倾角传感器的测量精度,可为清洗机器人准确完成清洗作业提供技术借鉴.     

基于FPGA的风电机组振动监测系统设计

通过监测传动系统的振动状态,能够有效诊断机组的运行故障。设计了一种以ARM为主控制器、FPGA为从控制器的风电机组振动监测系统。提出了系统的总体设计方案,介绍了振动信号预处理流程,重点阐述了FPGA模块的设计方法,详细介绍了数字倍频器的设计流程。该系统可接入不同类型传感器,根据传感器类型自动选择预处理电路,实现了8通道信号同步采样。FPGA主要用于实现振动信号滤波、A/D转换、数据存取、片选及逻辑控制等功能。利用FPGA的高速数据处理能力,实现了振动信号的全自动采集;通过转速的变化,实现了滤波中心频率与A/D转换速率的自适应。FPGA与ARM之间采用增强型直接内存存取(EDMA)方式进行数据传输,底层软件设计平台采用Linux操作系统,主要完成数据采集、与上位机通信等功能。该监控系统信号处理能力强、数据传输速度快,实现了风电机组振动状态的实时监测。     

气体传感器阵列信号调理电路

一种针对气体传感器阵列中气体传感器信号调理的电路，该电路包括传感器信号程控放大电路和滤波电路。其特征是放大电路采用程控多路开关和运算放大器的组合而成的程控放大，对不同的传感器信号，通过计算机统一控制程控开关，选择不同的通路调节信号放大的倍数；通过在运算放大器输入输出端添加电容防止高频干扰，并在运算放大器的输出端加滤波电路对信号进行滤波，以提高传感器检测精度。     

一种时差法超声流量计的设计

研究I使用超声波技术实现流量的测量,该技术具有非侵入性、精准度高的优点。设计中采用了AT89系列单片机作为控制核心,利用其定时器和O口的特点实现了时间测量和信号处理。通过接收超声波传感器发送的脉冲信号,并利用计数器功能计算流过物体的时间和距离,从而得到流量值。选择了高灵敏度的超声波传感器,并设计了放大电路和滤波电路,以确保接收到的信号稳定和准确。通过单片机的计算,对传感器接收到的信号进行实时处理,并输出流量计算结果。通过测量验证,该电缆设计具有较高的测量精度和稳定性。     

LTE中电调天线角度远程测量研究

提出了LTE中,用移动终端远程控制eNodeB,对电调天线的方向角、机械下倾角和电子下倾角进行测量的方法。设计了用于LTE电调天线远程测量系统的协议以及该系统的实现方案。该方案使用光电传感器测量电子下倾角、二维倾角传感器测量机械下倾角和方向角。将该系统用于LTE网络规划及优化设备中,可实时监测天线的角度同时达到改善网络质量的目的。     

激光陀螺姿态测量系统便携监控终端设计

车载姿态测量系统是采用激光陀螺和倾角传感器为测量传感器的惯性测量单元，主要在野外动态条件下工作，设计一款便携监控终端十分必要。本文以P89LPC935单片机为控制器，以ZLG7290为键盘扫描与数码管驱动器，采用DS600温度传感器和其它信号调理电路实现监控信号的转换，完成了便携监控终端的设计，实现了对车载姿态测量系统的实时控制与状态监测。文中论述了便携监控终端的控制器、通信接口、显示与按键扫描驱动、监控信号的转换与调理在开发研制中的选型设计，以及开发此类产品的经验交流。     

EAST柔性机械手臂体数据采集系统设计

柔性机械手是确保全超导托卡马克核聚变试验(EAST)装置正常运作和维修的必要设备,它由机械臂体和末端执行器组成。针对该设备臂体的高定位精度和耐高温要求,设计了一种基于绝对式磁线性编码器和倾角传感器的位姿数据采集系统。该采集系统可在115℃的高温环境下正常工作。该系统主要由主控芯片DSPIC33FJ128MC804进行整体控制,并对传感器的信号进行读取。利用磁线性编码器芯片AS5047D和倾角传感器芯片ADIS16209,实现了臂体姿态的精确定位。设计了调理电路,并结合温度传感器Pt100,对电机的外表温度进行采集,实现了系统的辅助监测。该采集系统通过CAN总线方式与上位机进行数据交换。通过优化设计以及大量耐高温、位置定位和姿态试验,验证了该系统位姿数据采集的准确性,以及在高温环境中长时间稳定工作的能力,满足设计的要求。     

水轮发电机低频振动的测量研究

水电机组振动参数是监测其运行稳定性的主要指标,且振动频率较低。为测量大中型水电机组低频振动,根据振动传感器频率特性补偿原理,设计了低频补偿电路,使其频率特性向低频拓展。为滤波电路的设计方便,引进了等效品质因数Q。阐述了磁电式振动传感器的数学模型,补偿电路的设计,将传感器系统与其数学模型的幅频特性在校正前、后分别进行对比分析。实验结果表明:补偿后该系统幅频特性能够向低频拓展,且稳定度、线性度等性能较好。