基于STM32的车辆工程专业实验用示波器设计

针对汽车类专业学生做单片机原理及应用实验时遇到的信号测量问题,在"三性实验"教学指导下,设计了一个基于STM32的便携式数字示波器实验系统。该实验系统的硬件平台以STM32微控制器为核心,设计了信号采集、模数转换、程控放大、电平抬升、频率测量电路等具体功能电路;软件方面基于Keil开发环境设计了同步触发、频率计算、信号峰峰值计算等嵌入式软件,并通过低功耗蓝牙(BLE)技术,将计算处理后的波形、频率等数据发送到手机APP上进行显示。测试表明,该实验系统能可靠、便捷地完成学生在做单片机实验时遇到的信号测量,达到了实验教学的目标。     

振弦式传感器驱动电路设计

设计了一种高精度的驱动测量电路,并给出了具体的硬件电路,利用单片机实现对激振频率的控制和振动频率的测量,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。     

遥控器静态电流的测量

遥控器用途广泛,但是其各项指标性能检测比较麻烦,没有完整的检测系统,本文介绍了其中一个指标——遥控器静态电流的测量与处理。用霍尔传感器测量静态电流,外接稳压电阻形成RC振荡,保证了输出信号稳定性。输出的电压信号送到ADC0809,经过单片机处理后确定是否合格。实验准确测得遥控器的静态电流,并且实现了测量处理的自动化,提高了检测效率。     

涡轮叶片三维叶尖间隙光纤检测系统

航空发动机涡轮叶片叶尖间隙呈三维变化特点,传统光纤式叶尖间隙检测系统的测量结果受维间耦合影响精度差,信息源单一。本文利用一种沿直角等腰三角排布的三路双圈同轴式光纤传感基元组成的传感探头,通过BP神经网络解耦方法,实现了从传感器输出到叶尖端面径向间隙、轴向倾角和周向倾角三维参量的解耦。设计加工三维测量光纤传感器和后续调理电路并对检测系统进行了静、动态实验验证。实验结果表明:该系统径向间隙静态测量的最大误差为47μm,标准差为10μm,轴向和周向倾角的静态测量最大误差分别为0.49°和2.32°,标准差分别为0.13°和0.36°。系统具有良好的重复性和可靠性,径向间隙的动态测量标准差小于18μm,轴向和周向倾角的动态测量标准差小0.2°和0.5°,能够满足航空发动机涡轮叶片叶尖间隙三维参量快速实时检测的需求。     

基于LabVIEW的LED光强角度分布自动测量实验系统

为了提高LED光强角度分布测量的精度和速度,本文通过LabVIEW与单片机系统相结合的控制方式,设计了一套光强角分布自动测量实验系统。该系统利用单片机作为下位机,负责步进电机的转动控制及光强探头的数据采集控制;利用具有LabVIEW平台的微机作为上位机,负责给下位机发送控制指令并记录光强数据,最后以图形方式显示测量结果。该系统不但可以提高LED光强角度分布的测量效率,还提供了一个开放的LabVIEW平台,使学生可以自主搭建完成该实验的控制系统和采集系统的程序框图。     

数字频率计设计

在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果有十分密切的关系,因此数字频率计广泛应用于计算机、通讯、科研等各个领域。介绍了基于单片机的频率计的主要电子元器件和工作原理,以及系统的软、硬件设计。设计采用基于单片机的逻辑控制芯片对周期变化的频率进行频率测量,并将处理后的数据直接显示在LCD液晶显示屏上,以达到显示方便,清晰直观的效果。     

一种新型飞行大气数据实验系统的设计与实现

分析了原有的大气数据实验系统的不足,设计了基于ARM单片机和闭环压力控制的新型实验系统。给出了新型实验系统的组成方案,详细介绍了实验系统硬件设计和软件设计方法。新型实验系统具有体积小、集成度高、压力测量的准确度高、能够实现对压力的精密控制等优点。测试结果表明,新型实验系统有助于学生们更好地理解飞行大气参数计算原理,适合课程实际需要,具有航空航天特色。     

基于C8051F340的智能万用表设计

以C8051F340单片机为控制核心,采用24位模数转换芯片AD7714,设计了一台高精度自动量程数字万用表。除具备万用表基本测量功能外,还具有自动量程转换功能和频率测量功能,并且可以自动对测得的数据进行数字校准。通过实验测试,系统满足设计要求,具有高精度、高可靠性等特点,有很好的实际应用价值。     

基于LM331的频率计

利用LM331芯片的电压／频率转换功能，设计了一种体积小、精度高、实用性强的频率计。硬件选用AT89C2051单片机进行信号处理，采用LM331新的温度补偿能隙基准电路来提高频率测量精度。软件完成了频率测量、数据调整、频率显示等功能。该频率计解决了现场系统调试过程中频率测量的难题。     

具有开放气室的实时红外气体检测系统

介绍了一种具有开放气室的实时红外气体检测系统。系统由Silicon Lab C8051F060单片机控制．选用MFMS红外光源和光电二极管红外探测器，依据相关检波基本原理设计了信号调理电路。对乙醇和甲烷气体的测量实验表明：在16Hz的光源调制频率下，系统具有较高的灵敏度和信噪比。     

汽轮机叶片动频的非接触间断测量法

为准确获得叶片的实际振动频率,本文提出采用非接触间断测量法测量汽轮机叶片的实际振动频率,该方法只需在叶片顶部安装两只光学传感器,就可以测量工作轮上所有叶片的振动频率,从而克服了传统接触应变片测量法仅能测量某几个叶片振动频率,应变片寿命低和测量结果可靠性差等缺点,同时也避免了安装多只传感器工艺复杂,费用较高等问题。本文通过实验验证了该方法的可靠性。     

基于AD2S80A和AVR的圆感应同步器测角系统

为了实现对角度的高速高精度测量,以圆感应同步器作为角度传感器,以AD2S80A为轴角转换器,以AVR单片机为数字信号处理器设计了测角系统.在阐述系统工作原理的基础上,给出了系统的相关电路和软件设计.整个系统具有体积小,结构简单,精度高,跟踪速度快,抗干扰能力强,在恶劣环境工作可靠,操作方便、读数直观的优点.实验结果表明,该系统具有很高的动态和静态精度,完全满足了设计要求.     

一种基于数字技术的多通道频率测量系统

研究设计了一套多通道的频率测量系统,主要设计了数字相关处理算法,解决差拍技术电路工艺对频率测量能力提高的限制问题;另外为进一步提高系统测量准确度设计了系统误差校准通道,误差校准是通过测量频率值已知的源反推系统误差实现的.系统包括3个测量通道和1个校准通道,能同时测量3个独立的10 MHz频率源.经过实验验证该测量系统的本底噪声Allan方差优于4E-14/s,可用于实时高精度的测量、监控高稳频率源.     

电流/频率转换电路综合测试系统研究

为了能够快速准确地测量惯性导航系统中的惯性组件电流/频率转换电路(I/F转换电路)的性能参数,文中设计了一套I/F转换电路测试系统。由程控恒流源对被测系统提供恒值电流信号、正弦电流信号以及瞬态阶跃电流信号,通过设计的频率测量电路对其输出的频率信号进行精确的测量,实现了对I/F转换电路的静态、动态、暂态3种响应特性的分析。     

叶端定时传感器脉冲信号高速采集系统

在非接触式高速旋转叶片振动实时监测系统中，要求25μm的振动位移测量分辨率，为采集电路的设计增加了很大的难度。由于信号处理系统采用固定频率脉冲填充法计数，实现定时时间的测量。因此采集系统的设计中要解决两个关键问题，一是计数频率达100MHz的24bit高速计数器的设计，二是要专门设计一种两次脉冲锁存的方法，对每个计数器的输出数据在30ns时间间隔内锁存两次，完全解决了由于计数频率太高造成的数据锁存失误问题。锁存的数据由EPP接口采集到计算机中进行处理。实验证实了该系统性能良好，达到预定精度要求。     

基于嵌入式传感器TSA G115的塑料模型内部温度测量系统研究

论文学习了内部温度检测的文献,分析了声表面波谐振器的工作原理,建立了基于嵌入式声表面波传感器TSA G115的谐振型无源无线实体塑料模型内部温度测量系统。该系统由传感器、信号源、混频器、放大器、收发开关、单片机等硬件模块组成;软件系统包括激励发送、回波接收、谐振分析和频率温度计算等功能。最后,对所设计软硬件系统进行了温度实验测试,结果显示了测量系统的可行性及良好的应用发展前景。     

一种快速检测粮食水分的数据处理方法研究

提出一种快速检测粮食水分的数据处理方法,给出了利用单片机定时／计数器求脉冲信号频率的算法程序,搭建了频率和粮食水分的教学模型,设计了利用RS-485的数据通信方案.系统采用ATmega128单片机为处理器,以满足处理大量数据的需求.实际应用结果验证了这种数据处理方法,具有较好的测量准确性和稳定性.     

智能化测功机实验装置的研制

对他励式电机测功机进行研究 ,研制出电机测功机实验装置 ,并设计出单片机数据采集系统对电机转矩进行智能化测量 ,为学生电机实验提供了良好的条件     

基于激光自混合原理的涡轮叶片转速与叶尖间隙动态同步测量方法

针对在高温等恶劣环境下,航空发动机高转速下涡轮叶尖间隙测量稳定性差、易受干扰、精准度低等问题,提出一种基 于激光自混合原理的涡轮叶片转速与叶尖间隙动态同步测量方法。 首先,提出基于三镜 F-P 腔模型的自混合干涉模型,并以此 为基础构建测速和测距的数学模型;其次着重研究了涡轮叶片转动下动态自混合干涉信号的处理,将采集到的信号依次经过带 通滤波以及小波降噪处理,再用 FFT 进行处理得到频率,由此求得叶尖间隙值;之后分别进行静态和动态激光自混合干涉测距 实验进行验证;最后探讨影响动态测量的误差源,并对测量系统以及算法进行优化补偿。 实验结果证明,该方法可以有效地提 高涡轮叶片转速与叶尖间隙的同步测量的稳定性及精度,测速相对误差为 1% ,叶尖间隙测量误差为 23 μm。     

基于光声光谱气体浓度检测系统的设计

设计了一套基于光声光谱气体检测系统,通过单片机实现光源频率调节和信号传输、温度控制等,并设计了基于delphi的上位机控制界面。该系统可通过计算机实现仪器的控制、数据的采集、显示及处理,并研究了温度和压力对检测系统输出结果的影响。在合理控制约束条件的前提下,对CO_2气体进行了标定和浓度测量。实验结果表明所设计的分析平台线性度高、重复性好,具有广泛的应用前景。