新型小信号模数转换表的研制

新型小信号模数转换表用于电力小信号模拟量的测量,可手动设置模拟量电压或电流的对应量,并将其对应量数字显示,避免手动计算的繁琐,提高工作效率。采用高精度的电流/电压传感器,能快速感知主变油温、主变绕阻温度;转换表含小信号模拟量(4～20 m A、0～5 V、0～10 V)对应温度示值处理单元,可在强电场、强磁场的复杂电磁环境下,确保小信号模拟量快速采集时不失真。     

MODBUS在工控PLC的应用

MODBUS协议支持数字量和模拟量的传输,采用国产PLC工控板,实现主从站及从从站之间控制信号的传递;为解决系统因采用过多模拟量传输引起的传输不稳定,调试程序将多个现场采集的模拟型信号转换为数字量再传输,在寄存器中可完成更多运算,使系统更加稳定与可靠。     

基于ADuC834单片机的高精度电压监测系统

为准确、高效、实时地对缓变电压或电流信号进行长时间监测,研制了一种基于单片机的高精度电压监测系统。利用ADuC834单片机作为数据采集电路的主要部件,并将采集的数据以串行通讯方式传输至上位机,供上位机显示和处理,从而实现对两路电压信号的高精度、实时监测。将此系统应用于某型高精度激光陀螺两臂电流波动的监测,达到了很高的精度,此系统亦可应用于其他需要实时高精度监测电压或电流的领域。     

伺服电机控制系统中的电流检测硬件设计

现有的电流检测技术,大多采用模拟信号检测电流,存在保密性差、抗干扰能力弱等缺点,针对此现象设计了一种以DSP2808为核心的电流检测系统,采用闭环式霍尔电流传感器采集电机的电流信号,将检测到的电流信号按1：2000比例输出模拟信号,并将此模拟信号通过A／D转换器转换成数字信号,让数字信号隔离后传递给DSP来实现实时的电流检测。该电流检测系统经实验测试结果表明,具有高精度、误差小、噪声小、传输距离远等特点。     

基于单片机与PC机的电气量采集系统设计

采用一款高精度的16位A/D转换芯片来采集电路中的电流电压值,并使用单片机STC89C52和PC机对采集数据进行处理分析。给出了电气量采集系统结构组成图、电流电压互感器电路、信号调理电路、A/D转换电路、通信电路以及软件设计和PC机上位机制作的详细过程。通过对实验结果进行分析比较,结果表明该电气量采集系统具有较高的测量精度,能够准确实时监控电气系统运行情况。     

Delta-Sigma调制器在电机电流高精度测量系统中的应用研究

Delta-SigmaAD转换技术是高分辨率应用中的一项通用技术之一,其广泛用于高信号完整度和电流隔离的交流电机电流测量系统中。提出了一种应用于交流电机电流测量系统中的Σ-ΔAD转换设计,并且对ADC解调和滤波,采用了Sinc^3数字抽取滤波器对其以滤波和抽取方式进行解调,其中Sinc^3数字抽取滤波器采用现场可编程门阵列(FPGA)来设计,实现了Σ-Δ调制器输出信号的高频滤波,实现了电机电流高精度隔离采样,满足了交流电机电流测量对采样精度和响应速度的要求。     

高精度数字电压表方案设计

介绍一种高精度数字电压表设计方案。针对电阻应变片式传感器生产中的信号灵敏度检测,该方案利用CS5532高精度A/D转换芯片对小信号电压进行高精度测量。     

自整角机轴角信息采集记录仪的设计

介绍了一种由单片轴角／数字转换集成电路AD2S83、单片机以及大容量存储器构成的自整角机轴角信息采集记录仪的总体设计。该采集记录仪能将自整角机的三相模拟信号及参考信号转换为表示轴角位置、角速度等信息的数字量。可以对转换结果进行处理、存储或传输，在含有自整角机的系统的研究开发、状态监测等场合具有实用价值。     

基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器设计

电流互感器作为一次侧电流的常用计量设备之一,它在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。针对传统电流互感器存在的线性度低、抗干扰能力差及精度低等问题,尤其在工频小电流精确测量这一难题方面更是捉襟见肘。鉴于此,本文提出一种基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器。该互感器利用电流经过电阻所产生的焦耳热改变光纤中的光信号特征,从而引起马赫-曾德干涉仪的输出信号变化,然后通过光电探测器完成对干涉仪的光信号捕捉,并将其转换为电信号输出,完成工频小电流检测。结构上通过采用PCB型罗氏线圈作为感应取电装置,并利用MATLAB完成其动态响应分析。另外针对信号采集、传输、处理过程中所出现的噪声信号,设计了基于FPGA技术的信号处理系统,以提高信噪比。最后通过实验对工频小电流进行测量,线性度为0.996 1,检测精度可达到0.14%。实验结果表明提出的光纤电流互感器相较于传统光学电流互感器相比,具有更高的线性度和测量精度,为基于热效应的电流互感器发展提供了新的思路,也为工频小电流的测量提供了一种新的方法。     

基于ARM和FPGA的多通道振动信号采集仪的设计

为了满足大型旋转机械设备在振动检测中实现多路振动信号高精度实时采集的需要,提出了一种多通道振动信号采集仪的设计方案。采用ARM+FPGA架构作为数据处理和控制核心,通过FPGA控制A/D实现8路振动信号的实时准确采集,并在FPGA内部对采集结果进行串并转换和数据缓存,ARM采用FSMC总线与FPGA进行通信,读取采集数据,并通过以太网传输至上位机。测试结果表明,采集仪单路信号采样频率可实现192 k Hz,采集数据的相对误差小于0.1%,具有较好的实时性和可靠性。     

基于小波的全数字逆变焊机信号处理

从强干扰、高压、大电流的恶劣工作环境中,获得逆变焊机有用信号,是全数字焊接电源研发和工艺评判的关键。在分析研究脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)驱动原理的基础上,提出先对逆变焊机PWM驱动信号级的电流信号进行去噪,进而实现整个焊接电流信号的噪声滤除方法。构建硬门限阈值函数对信号进行小波分解,对小波分解的详细系数集去噪。同时构建模极大值判别函数,来搜寻详细系数的噪声奇异点,利用搜索结果对近似系数集的噪声进行线性滤除。选择相关参数的合适数值进行仿真试验,结果表明,该去噪方法能够很好地滤除焊接电流的噪声,保证信号不失真,获得有用的信号特征,为全数字逆变电源的研究和性能评价奠定基础。     

无线数字称重传感器设计

本文基于传统模拟称重传感器存在的输出模拟信号小,传输距离短,有线传输数据抗干扰能力差,安装调试不方便等固有缺陷,设计了一种无线数字称重传感器。该传感器由传感器机械结构主体、AD转换数字模块、无线传输模块等组成,可实现称重数据快速、稳定、无线数字传输,解决了传统有线模拟传输抗干扰能力差、安装调试不方便等问题,实现了称重传感器的数字化、智能化和网络化。     

基于网络化水轮机组状态监测的节点设计

针对水轮机组运行时各设备参数的实际值、上/下位机的信号传输、设备是否发生故障等问题,将数据信号采集技术、A/D转换技术和收发器分别应用到信号的采集转换和传输中。开展了水轮机组状态监测原理和网络化水轮机组状态监测的节点设计分析,建立了水轮机组工作时过程层中设备数据的现场采集、监测层中信号的传输与站控层中系统PC机通讯之间的关系,提出了在现场节点设计的基础上数据的采集、信号的转换和传输等方法。在以ATmega8515单片机为核心的系统结构上,对各芯片构成的现场节点进行了评价,进行了对该设计的测试和性能分析试验。研究结果表明:采用网络化水轮机组状态监测的节点设计,实现了水轮机组的数据信号的采集、存储、转换和传输,从而完成了采样数据和状态特征的实时监测和远程监控。     

TMR电流传感器复杂电磁环境抗干扰技术研究

电流检测装置对于电网监测与控制具有重要意义,随着智能电网的发展,传统电流检测装置已难以满足实时在线检测、高精度故障诊断等发展新需求,采用TMR磁性元件的电流传感器具有精度高、温度特性好、体积小等优点,具有极好的发展应用前景。基于TMR元件结构分析了TMR电流传感器的特性和工作原理,针对TMR电流传感器受到的地环路干扰,提出了基于纵向扼流圈传输信号的抗干扰技术,并设计了一种电磁屏蔽结构来隔离外界电磁辐射干扰,为高精度TMR电流传感器在智能电网中应用提供了必要的技术支撑。     

高效率汽车调压器的研究与设计

文章主要针对如何提高调压器效率进行了论述.输入端采样电路的采样信号与高精度基准源比较后产生的信号,经由RS触发器和或非门组成PWM脉宽调制电路处理后,产生PWM信号,PWM信号以他激方式控制由MOSFET构成的主控开关,再由主控开关控制励磁电流,最终使系统具有极好的稳压和极高的效率.     

传感器高精度数字转换模块的开发

传感器高精度数字转换模块由微型计算机控制,可实现高精度、宽动态范围模拟量信号（0-100 mV）的数据采集。针对工业现场使用传感器的条件,采用直流9-40 V宽电源范围供电;采用低功耗结构设计,体积小,稳定性高,安装方便;解决了工业现场各种类型传感器输出信号的数字量转换问题。为企业新产品研发和传统设备数字化改造提供了前端数字信息采集的硬件支持。     

数字集成电路参数测试仪设计

本文阐述了简易数字集成电路参数测试仪的整体设计思想,并详细介绍了硬件电路实现方法;分析了系统的软件工作流程,介绍了主要数据处理算法。系统采用高精度10位D/A转换器件TLC5615产生0～ 5v和0～-5v的三角波测试信号电压:采用高精度,高速多通道12位N/D转换器件TLC2543对模拟量进行采集转换。采用两片AT89C52构成双CPU系统,双CPU之间通过URAT进行通信协调工作,完成复杂的控制功能,进行数据处理工作,实现软件滤波算法和提供人机界面。     

低功耗高精度海洋压力采集系统设计

为解决当前在海洋环境中温度、压力等环境参数采集系统所存在的功耗大、续航差、体积大、安装维修困难、精度不高等问题,提出了一种低功耗、小型化、高精度、集成度高的压力采集系统方案。该系统以FPGA为主控芯片,模数转换模块采用PGA900芯片,结合低功耗设计方案使得系统在采集状态与睡眠状态之间灵活切换,大幅降低了系统功耗。数据回传时,将线性补偿后的压力值和温度值传输至上位机进行显示与分析。结果表明,系统在采集状态时的电流为5.37 mA左右,睡眠状态电流为149μA,温度信号和压力信号采集精度约为0.05%。该采集系统具备低功耗、高精度、便携特性,在一定程度上能满足高精度和海洋环境下长时间周期性工作的要求。     

基于DSP的有源电力滤波器数字控制系统

对基于TMS320F240 DSP芯片的有源电力滤波器数字控制系统进行了研究.采用ip、iq运算方式得到负载电流中的谐波电流作为指令信号,然后通过三角波比较法产生PWM信号,以控制主电路开关器件的通断产生实际的补偿电流.设计了谐波电流检测电路、驱动电路以及主电路等硬件部分,给出了产生指令信号和PWM信号的软件流程.实验表明该系统具有良好的实时性和准确性.     

一种脉宽调制式数字流量阀性能分析

数字阀有抗干扰、抗污染等优点,但直接控制的脉宽调制（PWM）式数字阀控制流量小、出口流量不连续等缺陷而限制了其应用。为此,设计出一种两级数字流量控制阀,其先导级采用基于PWM的高速开关阀,主级采用基于流量-位移反馈的插装阀,该数字阀具有结构简单、能量利用率高、先导数字控制、主阀连续输出流量等特点。阐述了该数字流量阀的工作原理,在SimulationX软件中建立了相应的数学模型,利用试验数据对主阀和先导阀模型进行了验证,通过仿真和理论推导得出主阀阀芯位移、总流量、放大倍数等参数与结构参数的关系,并对其性能进行了分析。结果表明：该数字阀工作原理是可行的,通过调整先导阀PWM控制信号占空比即可改变主阀出口流量。研究结果对该数字阀的进一步研发和改进有重要意义。