基于ARM Cortex-M3的便携式智能瓦检仪的设计

为了测量煤矿井下瓦斯浓度以提高煤矿安全系数,利用新型的ARM Cortex-M3内核高性能、低功耗和低成本的特点,结合红外技术研究设计出一款便携式小型瓦斯检测仪;ARM Cortex-M3内核简化了硬件电路的设计和开发环境,优化了软件编程;红外技术的应用使得该仪表可供煤矿井下工作人员随身携带,使用方便;该仪表能够实现瓦斯含量实时检测和报警,具有测量精度高、实时性好、速度快、操作简单和性价比高等优点,使得矿井环境更加安全可靠;文章详细介绍了瓦检仪系统的组成、工作原理以及软硬件设计.     

基于WSN的天然气管道压力预警监测仪装置设计

天然气管道的压力预警监测仪装置设计是实现天然气在管道中安全传输的关键。提出一种基于无线传感器网络(WSN)的天然气管道的压力预警监测仪设计方法,设计了天然气管道压力信号采集和预警识别算法,采用最小方差响应不变波束形成进行压力信号识别。进行监测仪系统硬件模块设计,设计压力传感器运算放大器电路,基于WSN实现天然气管道压力预警监测仪的改进设计。系统测试结果表明,该监测仪表装置能准确采集天然气管道压力信号,能提高对天然气管道压力信号的采集识别性能,为实现天然气管道压力预警监测仪提供准确的数据基础,监测仪装置能实现对管道内的各种参数的全面、实时、动态的监控。     

智能应变在线粘度传感器的设计

设计了一种基于单片机的智能应变在线粘度传感器,给出了感测元件的外形构造。硬件电路中采用低功耗单片机AT89C55WD作为微处理器,通过软件编程实现了在线测量粘度信号的连续输出。试验验证了该传感器能够很好地获取有效粘度信号,确保了粘度测量的实时性和精度。     

手持式电站锅炉配风监测仪的设计

针对当前电站锅炉燃烧器的现场巡视、检修设备的溃乏,研制一种手持式电站锅炉配风监测仪势在必行。基于在了解电站锅炉煤粉配风监测系统的工作原理以及测量工作原理的基础上,首先采用经标定过的测速元件测量,经差压变速器送到测量装置内部的压力传感器变送测量出动压;其次由测速原理可以计算出风速;再次由三支分别用于测量热风温度、煤粉温度和风粉混合温度的铂电阻传感器所测得的温度值,根据热平衡原理计算出煤粉浓度。重点介绍了基本设计电路硬件结构以及关键低功耗电路设计,既给出了监测仪主程序软件流程图,又给出了电站锅炉配风仪动压测量的结果分析,达到了设计的要求。经电厂技术人员试验证明,运行可靠,使用方便,成本低,有较高的推广价值。     

基于差动电容的高精度倾角测量系统设计

介绍了一种新型的高精度倾角测量系统。采用差动电容式倾角传感器与温度特性好的精密电阻器构成阻容电桥,用文氏振荡电桥作为激励源,用差动放大电路组成阻抗变换和前置放大电路,采用低功耗18位A／D转换器MAX132对模拟电路调理后的直流模拟电压信号进行转换。提出通过在A／D转换器参考电压的电路中接入热敏电阻器的方法实现温度补偿。经过试验验证,该倾角测量系统达到了高分辨率、高稳定性和低功耗的设计要求。     

新型污垢热阻在线监测仪的研制

为了实现对循环水结垢情况的监测,介绍了一种用于监测换热器的新型污垢热阻在线监测仪的设计方案.该监测仪采用高集成度微控制器和设计优良的电路,实现了对多路测量信号的采集处理以及污垢热阻的计算.同时,还可通过控制信号的输出实现对监测换热器系统中水流量及蒸汽温度的改进型数字PID控制.测试表明,该监测仪性能优良,并且对循环水结垢的在线监测起到了很好的效果.     

一种小型化超声波管外测压节点设计

压力是反映液压系统工作状态的重要参数,针对传统压力监测方法存在的安装不便、布线复杂等缺点,设计了一种具有无线收发功能的超声波管外测压节点。该节点使用一种新型探头夹具提高了回波信号的稳定性;采用电池供电的低功耗发射接收电路和基于超同步FIFO的高速采集电路,使得节点功耗大幅降低,同时也减小了体积。试验结果表明:该测压节点使用方便,无线收发数据可靠,最大测量误差不超过8%,实现了液压系统的非介入压力测量。     

低功耗压力采集系统设计

本文介绍了一款采用电池供电的低功耗压力采集设备。文章从硬件设计和软件设计分别进行产品介绍。硬件设计介绍了,根据产品需求选择硬件主控芯片设计低功耗的硬件电路,低功耗芯片选择STM32L151。软件介绍了,使用芯片低功耗控制单元实现休眠模式下保持通讯模块运行。软件设计对硬件模块电路控制流程的优化,进程调度中控制硬件模块保持休眠或唤醒。使用实时操作系统控制业务流程,在读取压力数据时如何采集压力使功耗电流才能更小。用最短时间完成上传数据到服务器的任务,完成任务关闭外设电路使系统进入休眠状态。本方案是在硬件和软件配合下完成低功耗压力采集。     

基于nRF905的低功耗无线温湿度测量系统

为实现温湿度测量和无线数据传输,使用AVR系列低功耗单片机ATmega16L作为控制芯片,低功耗芯片nRF905作为无线收发模块,设计了基于数字温湿度传感器SHT11的无线温湿度测量系统,最后给出该系统的相关硬件组成电路和数据传输流程图。经测试表明,该系统运行稳定可靠,通信距离较长,且温湿度测量精确,具有广泛的应用前景...     

基于ATMEGA16的便携式瓦斯检测仪

针对目前常用瓦斯检测仪检测范围高时精度低,检测精度高时检测范围低等不足,设计了一种基于双检测回路的便携式瓦斯检测仪。该系统以ATMEGA16控制器为核心,利用催化燃烧式传感器和红外探测器组成双回路瓦斯检测电路,并将朗伯-比尔红外吸收定律运用到瓦斯检测原理中,提高了低瓦斯浓度时的测量精度,同时扩大了瓦斯浓度的测量范围。系统的无线收发模块可以和上位机通信实现信息共享,其开关机电路可以实现关机后仪器与电源完全断开,有效节约电池能量。实验表明该瓦斯浓度检测仪具有检测精度高,检测范围广,高效节能等特点,具有较高的应用价值。     

基于MPX5500DP的智能数字天然气管道压力计设计

该文介绍了一种可用于测量天然气管道压力的智能数字压力计设计.该设计主要以MPX5500DP压力传感器、LM3S 1138微控制器和PTR8000无线通信模块为主要部件.压力传感器测得的信号经去耦、滤波电路后,送入LM3Sl138微控制器中,由其A/D转换等处理后,通过LCD液晶显示并将处理后的数据经由PTR8000无线模块传送给上位机,从而实现了对天然气管道的压力数据实时处理、存储和监控的功能.该设计提高了压力测量的便捷性,降低了成本,减少了能耗,具有一定的参考价值.     

基于PLC的燃气热值测试仪控制系统设计

为了方便直观、灵活的监控工业炉窑达到最优燃烧,介绍一种燃气热值测试仪的控制系统;该控制系统以PLC为核心,以触摸屏为人机对话界面;采用热电偶、紫外线火焰监测器等做为传感器。炉窑要与外界绝热,通过观察炉内的温度直接得知燃气的热值指数。如果出现燃气压力不正常,在工作时风机停,中途火灭或3次点火不着都会在3秒内发出警报。     

红外CH_4检测仪的设计

设计了一种应用红外吸收光谱原理的红外CH4气体检测仪。该检测仪用红外热释电传感器作为敏感元件,以C8051F040单片机作为智能控制单元,实现了CH4体积分数的准确测量。介绍了气室的结构设计、微弱信号的放大和数据采集的设计。通过实验数据分析,该气体检测仪具有测量精度高、稳定性好、低功耗等优点,满足了实际情况的需要。     

新型气体涡街流量变送器设计

设计了一种新型气体涡街流量变送器以简化测量系统结构,改善测量性能。变送器由信号测量单元与信号处理单元组成,测量单元同时对漩涡频率、被测气体温度和压力进行检测,信号处理单元以单片机为核心,通过软件对流量测量信号进行温度、压力补偿和非线性修正等处理以减少测量误差。实验测试结果表明:变送器性能指标达到了设计要求。     

基于嵌入式系统的轮胎气压监视系统设计

轮胎气压监视系统(TPMS)可以对轮胎漏气、低气压提供预警,以保障行车安全。本遵循轮胎气压监视系统(TPMS)对功耗以及可靠性的严格要求,基于嵌入式系统设计的基本原理,介绍了轮胎气压监视系统(TPMS)的设计与开发,主要包括监视模块、接收模块的软硬件设计。     

应变式火炮膛压测试仪的设计

针对现有放入压电式电子测压器所遇到的问题设计了一种基于电阻应变式的火炮膛压测试仪,介绍应变式测试仪的系统工作原理,设计出信号转换电路。该测试仪体积小、电池供电、功耗1氏、能承受0～600MPa的压力,无需外部引线,适合火炮膛压测试,为解决现有测压器价格昂贵,体积偏大的问题提供了可行的方案。     

煤矿瓦斯发电站电参数测量系统的设计

针对现有煤矿瓦斯发电站电参数测量系统存在功能单一、可靠性差的问题,提出了一种基于DSP的电参数测量系统的设计方案。该系统以DSP TMS320LF2407A为控制核心,可同时测量任意三相交流电的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数。测试及实际应用结果表明,该系统测量误差小于0.5%,具有较高的稳定性和较好的抗干扰能力。     

无线温压补偿式燃气表

燃气的体积随温度和压力的变化而变化,为了准确计量标准状况下的燃气体积,提出了一种基于MSP430的低功耗温压补偿式燃气表的设计方案。介绍了软、硬件设计方法,燃气表通过温度压力一体式传感器采集温度和压力信号进行温压补偿计算,将燃气工况体积流量折算为标况体积流量。检测数据通过无线通信模块发送至管理计算机。实验和理论计算表明:该表可实现燃气体积温度和压力的修正,并具有低功耗性能。     

基于无线胎压传感器的耗能研究

本文首先介绍了胎压检测系统的架构和无线胎压传感器的硬件组成。然后,给出了详细的无线胎压传感器耗能构成,包括压力检测模块、温度检测模块、电压检测模块、信号调理模块、射频发射模块、低频接口、模块静态耗电、电池自放电及脉冲放电。最后,以某著名汽车主机厂采用的基于该耗能构成的无线胎压传感器为例,进行了计算和测试。结果表明无线胎压传感器的耗能绝大部分来自压力检测模块耗电、模块静态耗电及电池自放电,提出的无线胎压传感器耗能构成及计算方法具有合理性,满足使用要求。     

特种装备内部环境气氛传感系统设计与实现

为长期监测特种装备内部环境气氛的变化规律,研制了一种基于STM32微处理器的嵌入式气氛传感系统.核心敏感元件选用SHT15数字式温湿度传感器、LOX02数字式氧气传感器和自主研制的MEMS氢气传感器.设计了一种独特的低功耗供电方案,有效降低了系统的休眠功耗.测试结果表明:系统能够准确测量环境的温度、湿度、气体压力、氧气浓度和氢气浓度等重要指标,体积小、功耗低,对特种装备可靠性评估具有重要意义.