基于CAV444的电容式油位传感器的设计与优化

在传统电容传感器液位测量的基础上,采用了一种基于CAV444电容-电压转换芯片的液位测量方式,在此基础上提出并验证了一种新的误差补偿方案。综述了电容传感器的工作原理,设计了电容传感器的液位测量电路。误差补偿传感器将高度补偿值转换成相应电容信号再与油位电容信号一起输入到转换电路转换成电压信号输出。实验测试证明,该测量系统性能可靠稳定,最大非线性误差1.14%,测量线性度好;误差补偿后引用误差为1.17%,测量准确度高,应用前景广泛,能够满足大多数工业现场液位测量的需求。     

电容在线测量电路的设计

采用电位隔离技术把在线电容转化为电压,通过电压放大、平均值检波和A/D转换,把被电容用数字形式显示出来.通过Multisim仿真验证,取得了满意的效果,在设计范围内测量结果误差一般不超过2%,能较好地满足实际要求.     

基于CAV444的无接触式电容角度传感器

针对传统的差动式电容角度传感器的线性度不高和测量精度低的缺陷,设计了一种新型的无接触式电容角度传感器.通过CAV444芯片把该传感器的电容变换量转换成差分电压输出,经过放大电路处理后,经A/D转换,利用单片机读取与角度相对应的电压值.实验结果表明,该电容角度传感器实现了对角度的精确测量,能够得到线性输出的电压值.     

一种新型测脉电容传感器的设计与仿真

该课题研究由浙江省大学生科研创新团队资助,该文介绍了一种全新的差动电容式脉象传感器.三块平行放置的金属极板组成两个电容嚣,一个用做测量脉搏跳动的检测电容,另一个则作为参考电容.测量电容的金属极板随着人体脉搏的跳动而上下浮动,从而改变了两个极板间的距离,使测量电容的值发生周期性变化.通过CAV424芯片,将参考电容的值与测量电容的值做差分运算和放大运算,输出一个大小随差分信号变化的电压信号.AD采集此电压信号,即为数字化后的人体脉搏信号.     

虚拟仪器技术在线检测控制滴灌管生产线

采用非接触式高精度电容测微仪和虚拟仪器技术软件平台LabView对滴灌管生产线进行自动测量和控制.高精度电容测微仪将被测几何量信号转换为电压信号,并通过A/D采集板将电压信号传入计算机,然后利用LabView软件中的虚拟仪器、虚拟噪声、虚拟滤波、虚拟信号处理等模块对真实生产线进行实时仿真,直到得到理想的测量和控制结果.虚拟仪器技术具有友好的用户操作界面,操作简单,同时大量节约了试验成本,有效地排除噪声干扰,结合高精度电容测微仪的厚度信号采集系统,充分满足了生产线的检测和控制要求.     

基于NI-ELVIS平台下的两种频率/电压转换电路的比较

在一般的自动测量和控制系统中,经常将电压信号转换为频率信号或将频率信号转换成电压信号。本文利用NI–ELVIS实验板将LM2907外接相关器件设计成的频率-电压转换电路同AD650外接相关器件设计成的频率-电压转换电路进行了比较。两种电路都可用于水电站的励磁系统、电机的转速测量等。电路中所用的转换器件LM2907N和AD650都可实现频率/电压的转换,但AD650具备较高的精度、线性和积分输入特性。     

基于多周期同步测量法的微位移检测电路设计

在机械产品微位移高精度检测中,目前广泛采用的微位移检测电路是通过电感式位移传感器将被测位移量转换成输出电压幅度,该方法的测量精度受调理电路的限制.为进一步提高测量精度,提出一种多周期同步测量法,并设计了基于单片机控制的微位移检测电路.实际应用表明,该系统在电感式位移传感器检测量程为2mm时,系统检测精度可达0.01um.并且系统在提高计数频率时可以达到更高的测量精度.     

大化电厂空切母线时保护误动的原因分析

通过数值计算,研究了空切母线时母线电压的过渡过程.分析表明,由于三相母线的对地电容和相间电容不对称,空切母线时过渡过程的三相电压由多个不同频率和幅值的正弦波组成,这就造成电压互感器开口三角的电压不为零,引起保护误动.     

一种改进的MMC电容电压均衡控制方法

电容电压排序法是一种简单有效的MMC电容电压均衡方法,传统的排序算法会导致子模块反复投切,造成器件开关频率过高,增加了MMC的运行损耗.为此提出了一种改进的方法,即由允许的电容电压偏差大小和桥臂电流计算出维持子模块电压均衡所需的最小排序频率,并将排序频率控制在该最小值处,减少了不必要的子模块投切次数,从而在较低的开关频率下维持各子模块电压的均衡.在Simulink中搭建了MMC仿真模型,对改进前后的两种方法进行对比,仿真结果表明:改进的排序法能够有效降低开关频率,降幅可达70%.     

基于ADA2200的开关电容微位移传感器信号处理电路研究

为实现天文望远镜子镜之间微小位移的精密测量,采用信号处理电路去除噪声影响。采用基于开关电容技术的驱动与检测器和以ADA2200为中心的位移信号解调方法,设计了主要电路模块。电容检测模块包含了开关电容驱动和电容/电压(C/V)转换电路。同步解调模块使用了ADA2200芯片,基于采样模拟技术(SAT)对信号进行同步正交解调。实验结果表明,该文方案可以实现电容极板之间相对微小位移的检测,ADA2200芯片对包含静态位移信息的调幅波的解调精度优于2.5%,对动态变化的位移参数也能够实现实时解调。     

基于谐波注入法的差分式非接触电压测量

当前基于电容耦合的传感器尚无有效、便捷的耦合电容动态校准方法,影响测量精度。因此,本文提出了基于谐波注入的差分式非接触电压测量方法,首先利用感应探头与跨阻运算放大器将基频信号引入测量系统;其次通过屏蔽罩,减小外界杂散电容变化带来的干扰,改进探头并引入差分式电路结构,消除运放输入电容的影响;接着对测量电路注入谐波,并利用DFT实现对响应信号中基波信号与谐波信号的提取,通过谐波源与谐波响应信号的比值,求解出耦合电容参数,实现其动态校准;然后将校准的电容参数代入基波方程,实现基波电压信号的测量;最后,通过仿真结果表明,文章所提的测量方法可在10kV的应用场景中满足对变化的耦合电容校正要求,且最大的电压测量误差小于0.4%     

虚拟仪器技术在连杆综合参数测量系统中的应用

利用电容传感器和电容测微仪作为汽车连杆综合参数测量系统的信号采集机构和前置信号预处理 (SCXI)机构 .利用计算机插入数据采集卡采集电容传感器的电压模拟信号为数字信号 ,由计算机进行后续处理 .通过虚拟仪器面板技术 ,把硬件仪器面板“移植”到计算机上 ,形成友好的人机界面 .     

《高速F-V转换器》通过技术鉴定

由我校机械系研制的高速F-V转换器是一种通用的高速频率-电压转换器,可快速地将2—2000Hz频率信号变换为电压输出。该仪器动态特性良好、输出稳定、重复性好、变换时间短,并且采用标准机箱,携带方便,作静态测量时具有数字显示,读数方便。该仪器可供大专院校、研究机构、厂矿企业作为频率测量的一种手段,广泛应用于过渡过程和动态量的测量,可将转换后结果直接送记录器记录或直接送计算机处理。目前国内还     

无线无源LC谐振式位移传感技术研究

对无线无源LC谐振式位移传感技术进行了研究,运动的介质进入电容极板使电容量发生改变,进而使LC谐振频率发生改变,通过谐振频率值来推测介质进入电容极板的位移,通过制作PCB位移传感模型并对该模型进行天线无源扫频信号测试,测试结果表明LC谐振频率随着介质位移的增加而单调减小,而且在介质10 mm的位移量内,传感器谐振频率发生了17.5 MHz的变化。实验中由于电容边缘效应和电感寄生电容的影响,测试值与理论推导值有一定的偏差。     

基于电压/频率转换的极简交流电压测量方法

为解决现有交流电压幅值测量方法中对模数转换器性能要求高、硬件电路复杂的问题,采用电压/频率 转换器将交流电压幅度信息调制成数字频率信号,通过分析数字频率信号,可计算出调制前的交流电压幅值。 推导出变换周期内电压/频率转换器的输出频率与输入交流电压幅值的数学关系; 在此基础上设计出仅含有电 压/频率转换芯片和一片双运放的交流电压幅值检测电路。实验结果表明,该方法正确,电路设计合理有效。 该方法利用数字频率信号易积分特性,将每个测试值均用于计算待测信号的幅度,提高了测试数据的利用率, 且简洁的电路设计提高了测量的稳定性。     

高盐度气液两相流测量系统频率优化

针对用电容法测量天然气采集管道中气液两相流的液相含率时,由于液相介质电导率过高而无法采用纯净水标定的归一化曲线的问题,该文提出对测量电路的激励频率进行优化从而增加液相含率检测精度的方法,并采用理论推导的方式证明随着激励频率的增大高盐度溶液的高电导率对测量带来的影响将减小。采用直接数字频率合成器设计可变激励频率的微小电容测量电路用于实验测试。实验用NaCl溶液模拟工业现场高盐度水,分别使用100kHz,1MHz以及10MHz的激励频率对纯净水和质量浓度为0. 1%的NaCl溶液进行静态实验,对比两者归一化电压测量值的均方根误差分别为0. 081,0. 052和0. 011,可以得出,提高测量电路交流激励频率可以减小介质高电导率对气液两相流液相含率检测影响的结论。     

基于差动变压器的浮子流量计位移检测研究

浮子流量计应用于微小流体信号检测时,决定其检测精度的关键在于对浮子位置的精确检测.本设计方法通过浮子内嵌的衔铁,利用差动变压器式传感器原理,将浮子位移的变化转换为输出电压的变化以确定浮子的准确位置.采用这种方法设计的浮子流量计,测量精确度和灵敏度得到了很大的提高.     

一种采用时域比较器的低功耗逐次逼近型模数转换器的设计

基于CMOS 90 nm工艺设计了一款采用时域比较器的10位逐次逼近型模数转换器（successive approximation register analog-to-digital convertor,SAR ADC）.与传统动态比较器相比,时域比较器利用差分多级电压控制型延时线将电压信号转为时间信号,并通过鉴相器鉴别相位差而得到比较器结果,减小了共模偏移对比较器的影响和静态功耗.同时,电路采用部分单调式的电容阵列电压转换过程,有效减小电容阵列总电容及其功耗.仿真结果表明,在电源电压1 V,采样率308 kS/s,信号幅度0.9 V的情况下,有效位数（ENOB）为9.45 bits,功耗为13.48 μW.      

基于多谐振荡器和MCS—51单片机测温仪表的原理及设计

一、引言温度的测量是一个在工农业生产和科研中较常遇到的问题,常规的测量方法是利用热敏元件将温度的变化转换为电压或电流的变化,通过测量电量的变化来测量温度的变化。当待测点和信息处理点距离较远时,这种测量方法就不适用了。这是因为电压或电流经过导线传输时产生的损耗直接影响测量的精度。本文对温度的测量提出一种新的方法,这种方法是将温度的变化转换成为高频振荡器的振荡频率的变化,通过测     

五电平有源中点钳位型变换器电容电压平衡控制策略

研究了5L-ANPC母线中点电压及悬浮电容电压的平衡控制策略.为了使5L-ANPC中串联使用的开关管以基波频率动作,而其他开关管工作在恒定的开关频率下,采用了移相载波调制(PS-PWM)的方式.零序电压是基于载波的PWM调制中一个重要的自由度,本文研究了5L-ANPC母线中点平均电流与零序电压之间的关系,得出了最优零序电压的计算方法,通过最优零序电压注入法使母线中点电压保持平衡.悬浮电容电压的充放电与冗余开关状态的选用有关,适当调整每个冗余开关状态在一个开关周期内的作用时间,实现了悬浮电容电压的平衡控制.仿真及实验验证了相关控制策略的正确性与可行性.