阈值自调节与抗干扰矿用开停传感器研制

针对煤矿井下开停传感器自动化程度低、阈值难调节及易受周围设备干扰导致误判等问题,通过实验论证,将磁电阻效应检测技术应用于煤矿井下设备开停检测,可定量的检测电缆中电流值与磁场值的关系,用于传感器开/停阈值的调节。首先,对常用的三芯电缆建模仿真,推导出电缆任意位置的磁场强度大小,从理论上分析电缆周围的漏磁场的分布规律;其次,设计实验验证不同位置电流值与磁场变化的关系,并提出了传感器自调节开/停阈值的方法;然后,研究磁场屏蔽技术,通过实验验证06Cr13不锈钢可有效的屏蔽外界干扰磁场;最后,通过现场验证设计传感器可靠性和抗干扰性能,减少了现场安装调试工作量。此外,传感器还可以通过上位机标记自调节开/停阈值。     

基于四线制PT100的矿用温度传感器设计

针对现有温度传感器测试精度偏低的问题,设计了一种四线制PT100温度传感器。重点介绍了传感器的设计原理和软硬件设计。该温度传感器经实验测试结果,在0~100℃范围内,测试精度达到±0.1℃,表明测试效果较好。     

一种矿用皮托管式风速传感器设计

针对传统风速传感器因井下特殊环境常造成超声波探头性能减弱,不能正确反映环境风速值的问题,提出一种矿用皮托管式风速传感器设计方案,详细介绍了其原理及软硬件设计。该传感器采用S型皮托管测量风的压力,利用差压芯片计算差压信号值,并根据电信号、差压信号、风速之间的对应关系求取风速信息。实验结果表明,在0.4～15m/s风速范围内,该传感器测量误差低于±0.2m/s,且具有较好的温度稳定特性、贮存特性和防潮防堵性能。     

数字集成电路功能测试仪的设计与实现

随着芯片速度和功能的不断提高,使芯片迅速投入量产变得困难。开发经济高效的测试仪器越来越重要。设计了一款基于E818管脚芯片最多128通道,10MHz测试速率的功能测试电路板,输出驱动达到±8V,输入比较电平达到±6V,每个通道可以动态地设置成输入、输出或者是三态。选用Alterastratix系列FPGA芯片,运用流水线技术,格雷编码来优化程序,完成对管脚芯片的一系列控制。采用阻抗匹配等手段解决信号完整信性问题。具有成本低廉,工作稳定,响应速度快的特点。     

煤矿用本安型无线信号转换器的设计及应用

针对现有煤矿井下移动设备布置有线传输传感器的众多不便,设计了一款适合煤矿井下使用无线信号转换器。该无线转换器无线工作频率可支持2.4G或900M,转换器可将具有频率信号、RS485信号的传感器通过转换实现长距离无线传输,并可通过其对应的转换器可输出频率或RS485信号接入煤矿安全监控系统。通过现场的实际应用验证了该转换器具有功耗低、实时性高、传输距离远、灵活性强的特点,具有良好的煤矿应用前景。     

一种基于静电感应原理的矿用粉尘传感器的设计

针对现有粉尘传感器免维护时间短的问题,设计了一种基于静电感应原理的矿用粉尘传感器。介绍了该传感器的设计原理和软、硬件设计。实验测试结果表明,在500 mg/m3试验环境下,通电2个月后,在0~1 000 mg/m3范围内,传感器测试精度可以达到±15%,测试效果较好。     

基于差压原理的矿用风筒风量开关传感器设计

针对现有风筒风量开关传感器使用效果不佳的问题,设计了一种差压式风筒风量开关传感器,介绍了传感器的设计原理,并对其软硬件设计进行了描述,在文章最后给出了实验测试结果,,在1Pa的风压下,测试精度可以达到±0.2Pa,表明测试效果较好。