可控负荷特性模拟装置综述

本文分析了当前科技发展及电力系统实验研究对于可以精确模拟各种负荷特性及综合负荷特性的装置的需求及该装置的重要性,并在分析传统可控负荷特性模拟实验装置缺陷的基础上,提出了利用电力电子器件实现可控负荷特性模拟功能的装置的主电路拓扑结构。该电路由整流变压器、PWM高频整流H桥模块、放电支路、高频H桥模块、低频级联H桥模块、高频连接电抗和低频连接电抗组成,能有效模拟谐波电流发生、电流波动和负荷电流不平衡,并能模拟各种复合扰动。     

基于FAIMS的高场非对称方波电源系统设计

设计了一种用于FAIMS(高场非对称波形离子迁移谱)系统的高场高频非对称方波电源。电源由驱动电路、脉冲成型电路、高通滤波器和补偿电压电路四部分组成。选用半桥结构产生脉冲电压,利用高通滤波器滤除高频方波中的直流分量,把正脉冲变成正负面积相等的非对称脉冲。建立了电路模型,通过实验验证了高场非对称脉冲电源模型建立的正确性。该电路能够输出峰峰值电压为1000 V,方波频率为500 kHz。     

石英谐振式力传感器的温度特性及其自补偿

石英谐振式力传感器的温度特性是实际应用中一个需重点考虑的性能参数。本文通过分析石英晶体谐振器在基频谐振与三次谐波振动下所表现出的不同频率——温度特性，对石英谐振式力传感器的相应温度特性进行了分析研究，并提出了传感器温度特性的自补偿方法。实验结果表明，同时测量同一传感器在不同振动模式下的频率，可在一定精度上实现传感器工作温度的自测，从而可在不另增加测温元件的条件下实现传感器温度特性的补偿。     

模拟电子线路实验教学体系建设与改革

介绍了模拟电子线路实验教学体系和教学内容的建设与改革思路，给出了模拟电子线路实验教学体系三个主要实验模块：模拟电路EDA实验、基于面包板的模拟电路实验、基于PCB板的模拟高频电路实验，并针对每个模块讨论了实验内容和设计思想，各个模块各自实现不同的教学目的，既相互独立，又相互补充，实践证明该教学体系取得了较好的教学效果。     

车载智能仪表系统的设计与研究

简要介绍了车载智能仪表系统的设计思路和总体设计要求，分析了车载智能仪表系统的车速、温度、油位传感器的工作原理以及各传感器产生相关频率的脉冲信号的实现原理，详细论述了以AT89C2051单片机为核心，并辅以外围扩展电路而构成的系统智能模块对车辆进行数据采集、数据显示、风扇控制的模拟方法，并给出丁系统设计中的部分硬件电路图。     

基于振弦式传感器的测频系统设计研究

为确保监测振弦式传感器数据采集的准确性,提出了一种用多周期测频的方法,来实现振弦式传感器频率的测量.同时设计出了具体的硬件电路,系统硬件分为3个模块单元:温度补偿电路、测振电路、激振电路、应用AT89C52单片机来达到对多周期测频方案的实现、实用电路,该电路具有的特点为:测频范围宽和测量精度高等,并且应用AT89C52...     

1.8 GHz～2.4 GHz的宽带压控振荡器设计

利用微波晶体管的负阻特性,设计出可调范围为1.77 GHz-2.52 GHz的宽带可调压控振荡器（VCO）.通过引入高频衰减电路,改善了VCO在其频带内输出功率的平坦性,并用Ansoft Designer SV软件仿真了VCO的特性.结果表明,带内输出功率稳定在9.96 dBm-10.08 dBm,相位噪声在1.8 GHz和2.4 GHz分别为-113.3 dBc/Hz/600 kHz、-114.9 dBc/Hz/600 kHz.     

基于SSC和AW控制的高频双Boost数字PFC电源

为了实现高频开关电源的数字化和产品化,对数字信号处理器(DSP)控制的功率因数校正器(PFC)模块进行了研究。提出了一种稳态二次谐波补偿(SSC)算法,解决了PFC控制中存在稳态性能与动态性能之间的矛盾,可以在很大程度上增加单相PFC电压环的带宽,提高输出电压的稳定度和输入功率因数;同时,采用anti-windupPI(AW-PI)调节器较容易地实现了高频控制和输入电流的波形控制,提高了输出电压的动态性能,开关频率可达200kHz;另外,采用双Boost电路拓扑和双模式控制取得了较高的转换效率,而且,在轻载时可以取得稳定的直流输出电压。仿真和实验结果验证了控制器的有效性。     

智能钻杆磁感应传输技术及其信道特性分析

分析感应耦合原理并制作耦合器,将仿真与实测相结合,在高频变压器模型基础上建立单个耦合器的准确电路模型。然后对多节耦合器连接的电路特性进行分析,得到每增加一个耦合器就增加了一个谐振回路的规律,进而得到磁感应传输信道的电路模型。针对多级信号传输的衰减问题,采用电容补偿的方法,增加谐振频率点的幅值以提高信号传输效率。最后,建立用于随钻信息磁感应传输的实验系统,验证磁感应信道电路模型的有效性。选取模型中的两个谐振点作为通信频点,在20节的传输系统中实现了115.2kbit/s的通信速率。     

加速度传感器中抗混叠滤波技术的设计与实现

为了消除因温度变化引起的加速度传感器频率混叠现象,笔者采用在传感器信号调理电路的负反馈电阻上增加电容,形成一阶低通滤波器的方法,既可保证产品工作频率范围内的有效信号不被衰减,又可滤除信号频带外的所有高频噪声,是提高加速度传感器测试精度的一种有效措施。     

熔锥形光纤声发射传感器的实验研究

为克服传统的压电传感器体积大、质量大及易受电磁干扰等缺点,研制一种基于熔锥形光纤耦合器的新型光纤传感器。通过在铝板和碳纤维复合材料层板上进行断铅声发射探测实验,分析其频谱,得到频率响应为300kHz,比压电传感器的频率200kHz响应高。将该传感器对纤维缠绕压力容器打压时进行在线检测,得到水压分别为2．4和3MPa时的声发射信号,得出压力容器会发生基体开裂和界面损伤两种损伤模式。结果表明,该传感器具有制作简单、体积小和灵敏度高等优点,能够探测频率为几十千赫兹到几百千赫兹的声波。     

无线传感器网络能源策略研究

简要介绍了无线传感器网络体系及节点结构。由于自身的特点，传感器网络关键性问题是如何高效利用有限的能量，来延长网络的寿命，而且要尽最大可能地节省电源消耗，以提高网络的生命周期。本文从传感器网络节点各个部分的特点探讨了其能源策略。     

一种电容传感器检测定位扬声器接线端子的方法

基于平面电容传感器原理,提出一种应用于扬声器接线端子定位检测系统的新型电容传感器,可以有效检测定位扬声器接线端子。介绍了这种电容传感器的设计,描述了电容传感器用于检测扬声器接线端子的基本方法;并给出了相应的电路模型。根据扬声器接线端子的外形特点来确定电容传感器的最优设计。实验结果表明:电容传感器对扬声器接线端子区域较敏感,电容-频率变换振荡器输出频率为51 k Hz左右的波形,相对频率差约5 k Hz。通过检测振荡器的频率变化,运用自学习均值滤波频率采集算法可实现扬声器接线端子的非接触检测定位。     

基于恒流电桥的SnO2气体传感器动态测试系统

为了准确测量室内苯气体含量,设计了一款基于恒流电桥的SnO2气敏传感器苯气体动态智能测试系统．并以C8051F020微处理器为核心,设计了恒流电桥测试电路,实现气敏元件阻值与输出电压呈线性关系．动态加热电路采用微处理器实时监测电源电压,自动调整输出PWM信号占空比,精确控制传感器加热温度,提高气敏传感器检测准确度．结果表明：传感器阻值随气体浓度增加呈乘幂函数衰减规律变化,检测苯气体质量浓度范围为87．86～1757．20mg·m^-3.本系统具有低功耗、高精度、智能化、低成本等特点．     

一种纳亨级电感测试仪

在通信链路和高频前端电路中,尤其涉及匹配滤波网络时,纳亨级电感的应用十分广泛．但是小量值电感的制作和测量极为困难,同时分布参数对通信机的影响也是非常难以评估和改善的．设计了一种简洁、低成本、高效的高精度纳亨级电感测量仪,包含ARM7主控制器、液晶显示模块、按键、DDS扫频模块、AGC模块、高频匹配检波器、电源、数字接口和其他信号调理电路．该仪器通过ARM7控制DDS产生扫频信号,寻找串联LC谐振回路的中心频率,从而计算补偿得到待测电感数值和其Q参数,并利用渐近式算法提高测量速度．该仪器能够测量1nH—10μH的电感值,并且能够提供10kHz-60MHz的频率的正弦波信号输出．总的来说,该仪器结构模块化,易于调试,并且能够提供良好的人机交互界面和数字通信端口,方便自动测量．     

基于ARM cortex M3铁轨塌方自动检测报警系统

当前铁轨塌方检测通常采用人工检测方法,令专业技术人员定期对铁轨进行安全检查,通过经验判断是否会发生塌方。人工检测危险系数高;且因主观性导致误差较大。为此,设计了一种新的基于ARM cortex M3铁轨塌方自动检测报警系统,所设计系统主要由传感器检测模块、CPU控制模块、GSM无线传输模块、太阳能供电模块以及GPS定位模块构成,详细介绍了关键模块的设计过程。将ARM cortex M3作为整个系统的主要控制芯片,通过塌方传感器对塌方情况进行检测;利用GPS定位模块对塌方位置进行定位;通过远程无线传输模块实现报警,利用最小二乘法多项式曲线拟合方法对传感器检测过程中出现的误差施行补偿。实验结果表明,所设计系统不仅能有效实现报警,而且不易出现故障、维修成本低、实时性高。     

基于红外吸收原理的无线瓦斯巡检仪

针对传统光学瓦斯检定仪存在的量程范围小、测量精度低、不具备数据传输功能等问题,根据红外吸收气体检测原理研制一种无线接入式瓦斯巡检仪。该仪器硬件结构由红外瓦斯传感器、控制单元、LCD显示器、声光报警电路、功能键盘电路、时钟电路、无线通信模块和电源模块等部分组成,无线通信采用半双工模式的无线通信协议。实验结果表明,该瓦斯检巡仪量程为0～10％,检测精度为0．0l％,井下通信距离可达120m。它提高了瓦斯检测的量程和准确性,实现了数据的无线传送,为瓦斯巡检员远程作业定位管理系统的构建奠定了基础。     

变压器T型等效电路的简化

变压器T型等效电路中,一次侧和二次侧电势平衡方程式中的负号较多,在工程计算时非常不便．本文以单相双绕组变压器为基础,对变压器T型等效电路进行分析推导后得出结论：变压器电势平衡方程式中的负号来源于右手螺旋定则、楞次定律和基尔霍夫电压定律．为了除去不必要的负号,方便工程应用,指定另一种变压器一次侧和二次侧的电动势正方向,简化了变压器T型等效电路图．     

水泥样品无线数据采集装置设计

针对水泥样品库中样品实时状态、检验数据和环境的有效监控,提出了一套基于RFID技术,采用C8051F340单片机为核心的无线数据采集装置设计方案.详细介绍了无线接收模块,温湿度传感器模块,存储器模块和报警模块等硬件电路及软件设计方法,实现了采集测控样品的状态、存储检验数据和环境温湿度和超限报警,完成与上位机通信,实现水泥样品库现场的参数信息数据传输.