电荷放大器对石英传感器动态特性的影响

用控制理论对压电石英传感器的等效电路、电压放大器、电荷放大器对压电式传感器动态特性的影响等进行了深入的分析与研究。通过对电压放大器与电荷放大器的系统传递函数的分析指出,压电电压测量系统可等效为1阶环节和2阶惯性环节。由于1阶系统的存在,导致系统不能测量直流信号和变化比较缓慢的信号。该电压测量系统的缺点可通过加电荷放大器来改善,此时压电电荷测量系统的稳态灵敏度为d/CF,它只依赖于电荷放大器的反馈电容,与石英晶体和连接导线的电容无关。从而指出为了充分利用石英传感器,应用时最好连接电荷放大器。     

低噪声压电电荷放大器的设计与实验研究

压电悬臂梁以其优越的性能在微纳米领域得到广泛应用。为了降低压电悬臂梁信号采集中的噪声,该文针对一种冷放电电荷放大器进行了详细的理论与仿真分析。设计实现了电荷 电压灵敏度为23.4 mV/pC的冷放电电荷放大器,并将其应用于压电悬臂梁纳米量级位移信号采集中。实验结果表明,冷放电电荷放大器具有优于经典电荷放大器的噪声特性,与理论预期、仿真分析结果相符。冷放电电荷放大器为低噪声压电信号采集提供了一种新选择。     

基于PXI总线的多通道程控电荷放大器设计

压电式传感器以其良好的性能在结构健康监测领域得到了广泛应用,而电荷放大器则是压电式传感器最主要的测量电路,但目前的独立电荷放大器体积较大,不适于系统集成.为此设计了一种基于外围设备互连总线(PXI)的插卡式多通道程控增益电荷放大器,它由电荷转换电路、滤波电路、反向跟随电路、PXI控制电路组成,实现放大倍数和灵敏度可调.经性能测试,设计的电荷放大器具有通频带宽、性能稳定、一致性好的优点,满足实际工程应用要求.     

激光位移测量试验系统设计

为提高一维位置敏感器PSD激光微位移测量的精度和稳定性,设计位移测量试验系统.系统采用PSD作为位移检测传感器,使用OPA211低噪运算放大器设计电流转电压(Ⅰ/Ⅴ)信号调理电路,以单片机STM32F103为控制器,控制步进电机滑台移动激光光源,采用ADS1256采集位移信号,实现自动位移及位移测量系统.试验测量结果表...     

机车轴承故障诊断中振动信号采集的研究

介绍了机车轴承故障诊断中振动信号采集的硬件实现.先通过压电式加速度传感器对振动信号进行拾取,然后经过电荷放大器、抗混滤波器等系列电路对拾取的微弱信号进行处理,最后进入A/D转换电路得到微机可以识别的数字信号,从而实现振动信号的采集.     

干式电力变压器振动信号调理电路的设计

基于振动法的变压器状态监测系统通过安装在变压器器身上的振动传感器来测量运行中的变压器的振动信号,通过对干式电力变压器振动特性的分析,得出振动量的量化特性,方便了调理电路的参数设计.振动信号的调理过程,采用一种内装IC的加速度传感器YD35D,适合用来测量电力变压器的振动信号,通过电荷放大器、增益放大电路和滤波电路将加速度信号转变成微处理器可采集的0-5v的模拟电压量,较为详细地介绍了信号处理各部分电路的设计及电阻电容的参数计算公式.通过电子电路仿真软件Multisim对电路参数进行了合理配置,仿真结果表明系统的信号幅度控制合理,滤波效果明显,电路设计具有实际应用价值.     

压电加速度传感器测量电路的设计

在动态测量中,压电加速度传感器是振动与冲击测量的核心部件。但压电加速度传感器作为一个能产生电荷的高内阻发电元件,产生的电荷量很小。通过一般的测量电路测量压电片上的电荷时,电荷会被输入阻抗迅速泄漏而引入测量误差。因此,提出一种采用集成芯片TL084代替大量分离元件的电荷放大器的测量电路设想。通过与标准电荷放大器的性能对比,实验表明本设计可行,且对研究类似测量系统的设计开发具有一定的借鉴意义,有望应用于各种动态力、机械冲击与振动的测量及声学、医学、力学等领域。     

基于USB接口的CCD信号高速采集系统

为解决电荷耦合器件(CCD)信号的高速采集和数据传输中存在的问题,提出一种利用通用串行总线(USB)技术对CCD信号进行高速采集的新方法.详细介绍了系统的软硬件设计方案,该系统实现了CCD信号的高速高精度数值量化及数据传输,其结构简单、成本低、可靠性高,具有一定的实用价值及应用前景.     

基于NMOS线性图像传感器的光谱数据采集系统设计

基于NMOS线性图像传感器和单片机(MCU)技术设计了一个光谱信号采集系统.介绍了系统的硬件构成及工作原理,详细分析了S3924-512Q图像传感器的结构、工作原理和特点.用PIC16F877A单片机控制A/D转换实现光谱信号数据采集,并给出了程序流程图.通过该系统,实现了特定波段光谱的高精度采集.     

Proteus在“感测技术”课程设计中的应用

我们将Proteus仿真软件引入“感测技术”的课程设计,实现了压电式加速度传感器信号调理电路、信号采集电路以及显示电路的设计。我们通过仿真分析了电荷放大器与电压放大器的增益特性差异,高低通滤波器的幅频特性,得出了与理论分析相～致的结果。利用Proteus仿真软件进行课程设计,可以弥补元器件参数选择的不足,增加设计方案的可行性论证,减少设计和调试时间,具有较高的实用价值。     

基于PSD的微位移测量系统研究

介绍了PSD的结构、特性和工作原理,设计了一种基于PSD探测器的微位移测量系统。针对PSD信号输出特点和实际应用要求,提出了基于PSD的微位移信号采集、处理和上位机通信系统。单片机通过ADS7864采集PSD的输出信号,处理后由RS232接口传给上位机,位移值在上位机界面显示,实现了对光斑微位移量的实时测量。实验结果表明,该系统响应速度快、测量精度高,可广泛应用于微位移测量领域。     

环形球阵列扭矩传感器的信号抗干扰方法研究

对基于球对称与交流电磁感应原理的环形球阵列扭矩传感器的信号抗干扰方法进行了分析研究,设计了锁相放大电路与LabVIEW测量系统,对转轴进行信号采集与处理实验。实验结果表明,该信号抗干扰方法能较好的满足环形球阵列扭矩传感器对极端环境下的扭矩动态测量。     

高速瞬态脉冲"缓冲减速"原理和模型

提出皮秒级电脉冲"缓冲减速"的原理是利用电容电荷存储网络来实现的.建立了电容电荷存储网络模型和有源缓冲电荷存储网络模型,设计出一种由GaAs MESFET和高频n沟道JFET构成的二级缓冲电荷存储网络.电路仿真结果表明,多级缓冲网络将快速的样品信号转换为低速的慢信号,信号模拟带宽从1.68 GHz降到323 kHz,可直接提供给低通带放大器和低速AD进行波形数据读取和处理,从而避免采用昂贵的宽带放大器和高速AD.     

基于VC＋＋的动态信号分析系统的研究与设计

针对目前动态信号分析系统的现状和工程测试对数据采集的实际需要,基于WindowsXP系统为开发平台,采用面向对象的编程技术和VC＋＋为开发工具,研制了一套基于VC＋＋的动态信号分析系统。该系统主要包括数据采集模块、数据分析与处理模块和数据存储等功能模块。可实现对单个和多个信号的实时同步采集,并能够对信号进行分析处理,还能实现数据的分段存储和波形的回放查看。最后进行了实验测试,所研制系统可以满足测试中的各种分析要求,验证了其可靠性和实用性。     

基于光阴影的降水粒子数据采集系统设计

基于当前降水类型识别精确的光阴影技术,采用高精度浮点DSP芯片TMS320F28335和数据转换芯片AD9240设计了降水粒子数据采集系统,并用Proteus仿真了信号处理电路,初步的试验结果表明:信号处理电路符合测量要求,设计的数据采集系统较好的实现了对模拟降水信号的采集.     

ICP型噪声传感器调理电路设计

为满足航天高声压160dB噪声测量的需求,使用ICP型噪声传感器进行测量,针对ICP型噪声传感器工作条件及其输出信号,设计一种调理电路。利用LM134同时实现ICP型噪声传感器恒流和高压激励的工作条件,通过轨到轨运放AD824完成对ICP型噪声传感器输出信号的放大、滤波、跟随等以达到采集系统需要的0~5 V电压信号。在130 dB^160 dB噪声下,ICP型噪声传感器与调理电路配合标定相对误差<1%,该调理电路可以与ICP型噪声传感器很好地配合使用。     

多通道同步数据采集与处理系统的实现

设计了一种基于DSP与CPLD的多通道同步数据采集与处理系统,系统由多通道同步数据采集模块、DSP数据处理模块、总线接口模块组成。多通道同步数据采集可实现模拟信号带通滤波,放大,调理,相关信号同步采集,分析后得到信号间的相关信息的要求;而数据处理模块可满足数字信号处理,实现相关算法等功能;总线接口模块可实现处理后的数据通过USB总线与PC机等外部终端通信的目的。实验及项目应用中DSP内嵌数据压缩算法,结论表明,该系统能够满足多通道同步数据采集与处理的各方面要求,性能安全,可靠。     

热释电红外传感器及其在人员计数系统中的应用

针对图像采集人员计数系统复杂、价格昂贵等缺点,在分析热释电效应以及红外传感的基础上,采用BISS0001型信号处理专用集成芯片设计了基于RE200B热释电红外传感器的放大电路,研究其在不同人体运动状态下的输出波形;设计了以双热释电红外传感器为信号采集单元,以Cortex-M3单片机为控制核心的人员计数系统,并研究其主要算法.实验结果表明,RE200B型热释电红外传感器的输出波形能够准确表征人体的不同运动状态,基于双热释电红外传感器的人员计数系统能准确分辨人体的运动方向,并实时计数,可广泛应用于人体探测和人员计数等领域.     

毫米波星间通信测距一体化技术研究

近年来卫星编队飞行和星间链路技术成为了航天领域的研究热点。在这种趋势之下,需要通过星间的相互通信与相对位置测量来保障编队构型的相对稳定以及实现星间协作。将星间通信和星距测量融合到一体化平台中可以实现通信测距一体化,能够降低负载,符合当前卫星的发展趋势。针对卫星毫米波星间链路设计了一体化波形,同时提出一系列信号处理技术完成波形的同步以及分离,实现了星间通信测距一体化。针对分离波形以及功放非线性对通信信号的影响,使用了基于深度学习的信号检测算法,降低了通信数据的误比特率。仿真结果验证了所设计的一体化波形及信号处理技术在星间链路应用的可行性。