低功耗两线制电容式液位变送器的研制

针对电容式液位传感器电容量较小引起的输出阻抗高、负载能力差、信号处理困难的缺点,基于电容充放电原理电路实现微电容测量,进而设计了基于MSP430单片机的两线制电容式液位变送器。合理利用了超低功耗的16位单片机MSP430内部的比较器、计数器和D/A转换器,输出信号经V/I电路转换为4～20 mA电流,两线制变送输出。整个系统全部选用低功耗芯片,以保证变送器静态工作电流低于4 mA。采用驱动电缆技术,有效屏蔽测量电路及电缆带来的分布电容的干扰。试验结果表明,在0～700 mm范围内,液位变送器的测量精度可以达到6‰。系统可实现两线制,且功耗低,稳定可靠。     

红外甲烷传感器与催化甲烷传感器性能比较研究

本文通过对采用红外技术设计的GJG4（A）红外甲烷传感器与采用催化元件设计市场主流甲烷传感器进行了井下实验对比的研究,得出利用红外技术原理设计甲烷测量传感器和传统催化元件设计的甲烷测量传感器具有响应时间快,反映灵敏,标校周期长,稳定性高,维护费用低的优点,成功解决了现有矿用瓦斯检测传感器存在响应速度慢,选择性差,测量精度低、受硫化氢气体的干扰大,高浓度瓦斯易造成中毒而无法恢复,使用寿命短,标定周期短的缺陷。     

煤矿用高低浓度甲烷传感器测量结果的不确定度评定

该文详细介绍了煤矿用高低浓度甲烷传感器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

基于PIC单片机的矿用甲烷传感器的设计

针对传统的甲烷传感器测量精度低、稳定性差、缺乏智能性等问题，介绍了一种智能甲烷传感器的设计方案。该传感器采用多个甲烷气敏元件，以PIC16F877单片机为控制核心，采用C语言进行程序设计。通过单片机控制甲烷传感器，实现对井下甲烷浓度实时采集、处理，并当所测甲烷浓度超过设定的报警上、下限时自动报警，使矿工能够及时脱离危险，是煤矿传感器设计的首选器件。     

基于FPGA的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统设计

介绍了一种以Xilinx公司Spartan-II系列的xc2s50FPGA（现场可编程门阵列）芯片为主的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统。嵌入式容栅扭矩传感器采用嵌入式设计,特别适合于坦克、装甲车辆等安装空间狭小、对传感器的体积有严格要求的测试系统。以FPGA为代表的可编程逻辑器件在该系统中的应用,可以降低系统PCB板设计的复杂度,抗干扰性能大大提高,功耗低,系统的性能好,可靠性高,操作灵活,测量精度高。     

基于FPGA的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统设计

介绍了一种以Xilinx公司 Spartan-II 系列的xc2s50 FPGA(现场可编程门阵列)芯片为主的嵌入式容栅扭矩传感器测量系统.嵌入式容栅扭矩传感器采用嵌入式设计,特别适合于坦克、装甲车辆等安装空间狭小、对传感器的体积有严格要求的测试系统.以FPGA为代表的可编程逻辑器件在该系统中的应用,可以降低系统PCB板设计的复杂度,抗干扰性能大大提高,功耗低,系统的性能好,可靠性高,操作灵活,测量精度高.     

光纤电流传感器小波信号处理系统

为了减少光纤电流传感器的噪声影响,提高传感器的信噪比,提出了一个基于小波变换理论的数字信号处理系统。文中简介了小波变换的优点及特性,设计了基于小波变换的带通滤波器,组建了一套光纤电流传感器带通滤波系统。该系统能实现１ Ｈｚ 的带通滤波特性,并能根据需要经改变软件参数很方便地实现不同频率、不同带宽的信号提取。这个系统及分析方法对其他参数测量用光纤传感器及其他类型的传感器信号处理系统也是适用的     

电流互感器高压侧数据采集系统研究

电子式电流互感器被广泛应用于电力系统中进行电流测量。为了提高测量精度,降低高压端的功耗,采用专用高精度Ro-gowski线圈作传感元件,主要叙述高压侧电源、高压侧信号处理电路即积分电路、移相电路的改进情况,并采用高精度低功耗元器件设计电路,从而提高了测量精度,降低了功耗。     

功耗均衡式50 A恒流源关键技术研究

为解决用电设备高稳定性以及高可靠性的恒定电流问题, 设计了一套恒流源系统。设计通过低灵敏度功率放大管冗余并联的方法提高了系统的可靠性, 通过高精度基准电压源以及基于加法器采样的电流串联负反馈方法提高系统的稳定性。同时对影响功率放大管功耗均衡的因素进行了系统分析, 选用功率三极管2N3055进行多管并联均流, 并通过风洞式一体化散热器对功率三极管进行等温梯度散热, 实现了恒流源系统的功耗均衡。实验结果表明, 系统能在保证较高的可靠性和低于0.982‰(输出电流50A时)稳定度的同时, 输出0～50 A连续可调的大电流, 输出功率达到了350 W, 实现了功耗均衡。     

光纤气体传感器的研究

基于气体在吸收峰波长下对光的吸收随浓度变化的机理,研制一种光纤式气全监测仪。根据被测气体的吸收峰对应的波长选择ＬＥＤ作为光源。采用不同频率的光源驱劝电路实现多种气体浓度的产时检测。为保证测量精度,信号处理采用相敏以及测量信号与参考信号比值技术。对甲烷和乙炔气体浓度的检测实验表明,系统具有一定的检测灵敏度和精度。仪器和系统不驻适于甲烷和乙炔气体浓度的检测,稍加改变结构参数,也可测量其它气体的浓度。     

双线圈结构电涡流位移传感器的设计

根据电涡流检测原理,采用双线圈结构设计电涡流位移传感器探头,并结合由信号源、直流电源、信号处理和显示等模块构成的测量电路进行实验.实验结果表明,双线圈电涡流位移传感器具有输出信号稳定、抗干扰能力强、测量精度较高、电路简单、成本低等特点.     

空化水射流声震效应强化煤层瓦斯解吸渗流的实验

针对含瓦斯煤层微裂隙、低透气性、高吸附的赋存状态以及煤层瓦斯难抽采的问题,提出了利用空化水射流声震效应强化瓦斯解吸渗流的方法.本文研究了空化水射流声震效应促进煤层瓦斯解吸渗流的机理,对空化声震效应作用下煤样的解吸渗流特性进行了对比实验研究.实验表明:在空化数为0.020 0的条件下,空化声震效应作用下的煤样瓦斯解吸量增加36.9%,解吸时间缩短19.6%,空化声震效应作用效应下瓦斯的渗流速度明显增大,可达0.383 3 mL/s,提高率为35.3%.     

一种高性能的低压CMOS带隙基准电压源的设计

提出一种新型的芯片内基准电压源的设计方案,基准电压源是当代数模混合集成电路以及射频集成电路中极为重要的组成部分。为满足大规模低压CMOS集成电路中高精度比较器、数模转换器、高灵敏RF等电路对基准电压源的苛刻需要,芯片内部基准电压源大部分采用基准带隙电压源。研究并设计了一种低功耗、超低温度系数和较高的电源抑制比的高性能低压CMOS带隙基准电压源。其综合了一级温度补偿、电流反馈技术、偏置电路温度补偿技术、RC相位裕度补偿技术。该电路采用台积电(TSMC)0.18μm工艺,并利用Specture进行仿真,仿真结果表明了该设计方案的合理性以及可行性,适用于在低电压下电源抑制比较高的低功耗领域应用。     

基于直接电流控制的PWM整流器功率控制

在以电网电压矢量定向的同步旋转坐标中，通过分析有功功率和无功功率与交流侧电压、电流空间矢量之间的关系，提出基于内环直接电流控制的PWM整流器功率控制方案，根据PWM整流器交流侧电压方程及有功功率传递关系建立PWM整流器功率控制系统数学模型，完成对电流、电压PI调节器参数的整定。仿真结果表明：PWM整流器启动时的直流电压超调量小，响应速度快，具有极佳的动静态性能。     

基于一次谐波的光谱吸收式甲烷气体传感器设计

甲烷气体检测是工业生产、环境监测和科学研究领域中的一个重要研究课题.该文在基于波长调制技术的光谱吸收式光纤气体检测方法的基础上,分析了一次谐波信号的数学模型,提出了一种基于一次谐波设计的光纤甲烷气体传感器的实施方案,设计精确的电流和温度电路控制垂直腔面发射激光器,利用锁相放大器AD630提取一次谐波信号幅度,实现对不同浓度的甲烷气体进行测量.实验结果表明,一次谐波信号幅度与浓度存在着很好的线性关系,分辨率达到20ppm.该系统消除了光源波动的影响,工作稳定,简化了结构,调试简便.     

基于多检测模型半导体气敏传感器故障诊断

半导体气敏传感器的老化与意外“伤害”可能致使传感器失效,为提高检测的可靠性,提出了一种新的的传感器故障诊断方法。该方法对金属氧化物半导体甲烷传感器进行热调制,从传感器的动态输出信号中提取两组特征变量,构建两个不同的甲烷检测模型,提出根据两个模型的检测结果的一致性判断传感器的是否发生故障。应用实例表明,该方法能准确判断金属氧化物半导体甲烷传感器是否发生故障。由于不需要其他冗余硬件设备,因此故障诊断不受其他冗余硬件设备的影响,节省资源,价格便宜,可靠性高。此外,这种方法计算量小,故障诊断对系统的配置要求低。     

光栅式光纤位移、振动传感器的研究

本文建立了光栅式光纤位移、振动传感器的数学模型,并对这种传感器进行了实验研究。文中指出了提高这种传感器精度的方法。这种传感器适用于大型电机位移、振动的监测     

一种光电混合式电流传感器

描述了一种光电混合式电流传感器 ,它由三部分组成 :第一部分是磁位计及积分电路 ,其输出电压信号正比于高压线路的被测电流 .第二部分是电压 /频率转换器 ,它将电压信号转换成频率调制信号 ,并驱动安装在高压端的发光二极管 ,进而转换成光脉冲信号 ,通过多模光纤传输到低压端 ,在光纤出射端经光电二极管转换成调频信号 ,由信号处理电路还原为被测电流 .第三部分是工作电源 ,它通过一个小型的电流互感器从电网获取能量 ,其输出再经整流、滤波和稳压提供积分电路和电压 /频率转换器的工作电压     

基于FPS200的串行接口指纹采集系统

介绍FPS200指纹图像传感芯片的结构特点及其工作原理，研制出基于MCU(Micro Control Unit)和FPS200的串行接口小型指纹采集系统，并介绍了获取指纹后的处理算法。该系统具有接口方便、操作便捷、节约能源、成本较低、安全性高等优点。对该系统采用不同的串行接口和不同的参数进行实验，并对图像进行相应的处理。实验结果表明，该系统采集的指纹图像较清晰、失真较小。     

浅谈UPS电源及蓄电池选型配置维护保养

中波广播发送设备已由低质量、高能耗、难维护的电子管发射机更新为高效率、高质量、高稳定的全固态数字式调制发射机,而供配电系统的安全可靠对于机房中心广播电视信号的安全播出显得尤为重要.电源及配电系统是机房系统的动力来源,必须有持续不间断的动力供电保障才能保证设备的安全可靠运行,确保安全播出,它的稳定、可靠是机房内各系统正常运行的重要的基础保证.本文将从动力保障"机房供电"方面谈谈安全播出.