低功耗单电源压控精密恒流源设计

设计了一种低功耗单电源压控精密恒流源,给出电路原理图,利用等效模型电路推导了电路传输特性,详细分析了转换电路的等效输出特性阻抗.仿真测试表明,电路的输出电流稳定度高,在220 kHz频率下,0～200 Ω负载引起的电流波动相对误差<1.6%.采用本文设计的恒流源电路自行研制的肉类水分快速测定仪已推广应用.     

基于DSP的新型水分测定仪

物质的质量与水分含量是实验室分析测试的主要参数,其准确、快速测定具有重要意义.针对干燥失重法水分测定仪需要实时处理大量信息的特点,设计了基于DSP、融电子天平功能与水分测定功能为一体的新型水分测定仪,介绍了仪器的工作原理,给出了软、硬件电路设计以及系统逻辑电路的CPLD实现.为实现微型干燥箱温度的快速、超调量小的精确控制,构建了一种将分段判决、模糊控制和PID控制有机结合的复合智能温度控制方法.这种新型仪器将电子天平与红外干燥箱融为一体,具有水分测定与质量称量2种计量功能,简化了水分测量操作,并可用于试料失水、吸水和化学反应速度等动态参数监测.实验表明仪器操作简单,测定速度快,结果准确可靠.     

基于复阻抗咽造影的吞咽事件检测与智能识别方法

吞咽障碍早期筛查是降低吞咽障碍发病率的重要手段,而对吞咽事件(SE)的准确识别是吞咽障碍筛查和治疗过程中的关键环节。阻抗咽造影(IPG)是一种新型非侵入式吞咽事件检测方法,但现有的IPG技术仅检测阻抗幅值而忽略了同样重要的相位信息。为了实现对吞咽事件的全面检测及智能识别,该文提出一种基于整周期数字锁相放大原理的复阻抗咽造影(CIPG)检测方法,设计了基于FPGA的CIPG检测系统以连续描记吞咽过程的复阻抗(阻抗幅值和相位)信息,并设计了基于连续小波变换(CWT)和GoogLeNet相结合的吞咽事件智能识别算法。设计了包含喝水、干咽、吃面包、吃酸奶、咳嗽等5种吞咽事件的识别实验,实验结果表明,仅利用阻抗幅值信息时的吞咽事件识别准确率为86.1%,而同时利用阻抗幅值和相位信息时的识别准确率为95.7%,后者的识别准确率高于其它算法。该研究证实了CIPG技术和吞咽事件智能识别算法的有效性与优越性,为下一步开发基于CIPG的吞咽障碍早期筛查方法奠定了理论和技术基础。     

基于CS5532的水分测定仪称重模块设计

物质的水分含量是决定物质物理、化学、生物特性的重要指标,其准确测定具有重要意义。现有的水分测定仪称重结果的测量精度和实时性往往难以同时满足要求。为此,设计了一种基于CS5532的水分测定仪称重模块,阐述了称重传感器的工作原理,给出了称重模块的硬件电路设计,并详细描述了称重数据的预处理策略及其实现方法。实验结果表明:基于该模块的水分测定仪测定结果响应快、实时性好,称重精度为1 mg,水分测量误差不大于0.1%,响应时间小于0.4 s,稳定时间不大于5 s。     

基于拉格朗日抛物线插值的毛细管粘度仪液位检测方法

为提高毛细管粘度仪液位检测的实时性,减小凹形液面和采样间隔对检测结果精度的影响,提出了一种基于拉格朗日抛物线插值的毛细管粘度仪液位检测方法。采用光纤传感器作为液位检测元件,对采样得到的液位检测电压信号进行一阶差分处理;搜索一阶差分最小采样时刻,选取该采样时刻与其前后相邻2个采样时刻的电压一阶差分值作为插值点,进行拉格朗日抛物线插值;通过插值多项式对时间求导,确定计时点,实现液位流经2个计时点的自动检测。该方法与现有基于最小二乘线性拟合方法相比,计算量小,实时性好,受采样间隔影响小。实验表明该方法的运动粘度测定重复性小于0.1%。     

基于SCOAP算法的电路设计改进

针对数字电路的可测性度量,提出了基于SCOAP测度的数字电路故障可测性度量方法.该方法通过对数字电路的可控性和可观测性进行评价,达到对电路测试复杂度进行分析的目的.对具体数字电路的设计改进实例表明,该方法在电路可测性设计中有效可行.     

基于PSO-LSSVM的水分仪称重传感器非线性补偿研究

水分仪称重传感器的输出与待烘干物重量存在一定的非线性关系,且烘干失重法对传感器工作环境温度影响也会造成称重传感器输出的非线性变化。在分析传统应片式传感器非线性输出的产生机理基础上,提出一种基于变异粒子群-最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)的新型称重传感器非线性补偿方案:首先采用噪声协方差可变的卡尔曼滤波算法对称重传感器输出数据进行滤波,减小噪声的影响;再将滤波后的数值与环境温度值作为回归参量,建立基于LSSVM算法的水分仪称重模型;利用变异PSO算法对模型进行参数寻优。实验表明,在220 g/0.001 g水分仪中采用本方法对传感器输出进行非线性补偿后,称量精度明显优于国家检定规程标准;此外,该方法满足在小训练样本条件下,具有很好的泛化性。     

基于锁相放大的超级电容内阻检测装置研究

超级电容模块组在使用时存在电压均衡问题,为保证其在使用的过程中的可靠性,安全性、延长超级电容的使用寿命,需对超级电容内阻进行检测。首先阐述了锁相放大的超级电容内阻测量原理,在此基础上设计了一种基于锁相放大的超级电容内阻测量电路,包括交流信号源电路、信号调理电路、锁相放大电路、低通滤波电路等。实验结果表明,超级电容内阻检测系统能有效地检测超级电容的内阻,其检测结果的重复性误差小于3%,达到了超级电容内阻检测的要求。     

基于电容传感器的毛细管粘度计液位自动检测方法

针对现有毛细管粘度计液位手动计时检测方法的不足,设计了一种电容式液位传感器,提出了基于电容式液位传感器的毛细管粘度仪自动液位检测方法.通过实时跟踪电容量的变化,采用基于极大值判别的一阶差分阈值法自动判定计时起点和计时终点,实现毛细管粘度计的液位自动检测和自动读数,研制了智能粘度仪.结合实验结果,分析了电容式液位测量的误差因素并给出了去误差方法.智能粘度仪的实际应用表明,这种液位检测方法测量准确,抗干扰能力强,适用于重力式毛细管粘度计的液位自动检测.