基于单片机的转角测量系统设计

在明确测量任务的前提下,对增量式编码器的工作原理以及对其输出信号四细分处理的方法进行研究,在此基础上利用Proteus仿真软件对旋转编码器原始信号及经过四细分处理信号进行仿真分析,为合理选择硬件电路元器件找到充分的依据。进而构建了以AT89S52单片机为主控单元,增量式编码器为前端传感器,外加中间四细分辨相处理电路,选用LCD液晶显示器显示测量结果,实现信号采集和数据处理的硬件检测系统,所构建的硬件检测系统电路结构简单、成本低。     

基于CPLD的光栅倍频细分电路的设计与实现

数控折弯机控制系统中对滑块位移的检测采用光栅尺,分析了光栅输出信号四倍频细分与辨向的原理,给出了采用可编程逻辑器件(CPLD)实现四倍频细分辨向与计数的设计方法,利用VHDL硬件描述语言编写了四倍频细分辨向与计数模块程序,并进行了功能仿真。仿真结果表明,电路能够满足数控折弯机控制系统的要求,而且电路简单,修改简单容易。     

基于CMOS图像光栅传感器的位移测量系统的实现

目前在科技研究、工业生产等各行业中,对于位移的高精度测量都是不可或缺的。利用光栅传感器完成测量是目前的主要方法。光栅传感器利用光电转换的原理将位移转换为电信号,该信号经过整形、细分后输出给后级电路完成对信号的处理,最后得到位移大小方向。本文在分析光栅传感器工作原理的基础上,提出借助CMOS图像传感器代替传统的硅光电池检测莫尔条纹,完成信号的细分,实现对位移的高精度测量。文中介绍了整体电路的设计和单片机系统的硬件及软件流程。     

木材自动测量仪中图像传感器时序的设计

提出了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)实现木材自动测量仪中图像传感器驱动时序电路的方法.选用ALTERA公司的CPLD作为硬件设计平台,运用硬件描述语言对驱动时序电路进行了描述,并给出了部分程序(φ1的时序).采用ALTERA公司的仿真工具QUARTUSⅡ软件对所设计图像传感器的驱动程序进行了仿真,并用数字示波器测量输出波形.测量和仿真结果表明设计方案用于木材自动测量仪中图像传感器的驱动是可行的.     

线列CCID传感器的硬件设计方法

给出了线列ＣＣＩＤ图像传感器的驱动电路和输出信号处理电路设计方法，并以ＧＺ１０１Ａ线列ＣＣＩＤ为例，介绍了具体电路和输出信号的波形，利用设计出的两部分电路和ＧＺ１０１Ａ器件可构成尺寸，位置等工业在线测量系统的通用传感器。     

非致冷红外焦平面阵列驱动电路优化设计

提出了基于复杂可编程逻辑器件 (CPLD)及低压差 (LDO)线性稳压器实现 3 2 0× 2 40长波红外非致冷焦平面阵列 (UFPA)驱动电路优化设计的方法 .选用Altera公司的MAX70 0 0AE系列CPLD作为硬件设计平台 ,运用VHDL语言对驱动时序进行硬件描述 ;选用TI公司的LDO线性稳压器及 14bit视频A/D转换器THS14 0 8实现UFPA偏置电路及视频输出信号的模数转换电路的设计 .测量与仿真结果证明是可行的 .     

高分辨率双频激光回馈的位移测量方法

在分析双频激光回馈测量原理的基础上,提出了一种基于双频激光回馈原理的高精度位移测量方法,研究了双频激光回馈的基本现象并给出了理论依据,进一步在回馈光学系统基础上,对两路正交的光回馈条纹,利用电路进行细分处理:即5细分和4倍频电路相结合,细分产生的计数脉冲最后送入单片机进行计算及显示.采用可编程逻辑器件FPGA和单片机设计信号处理电路,利用FPGA实现4倍频细分,利用电阻链细分实现5细分.全部电路通过逻辑、时序仿真,验证了本方法的可行性.目前此系统可满足高精度位移测量的要求.     

基于FPGA的数字化电涡流位移传感器设计

电涡流位移传感器的载波信号和解调信号均为模拟处理信号,其测量和解调电路均会提高硬件电路复杂性和信号的不稳定性,并增大磁轴承系统的总体设计体积和功耗等。针对这一问题,该文设计了以调幅式电涡流位移传感器为基础的数字化电涡流位移传感器。利用现场可编程门阵列(FPGA)的数字输出信号设计传感器的载波信号,通过FPGA的软件设计对测量电路的输出信号进行数字化处理。该设计在有效降低电路设计复杂性和功耗的同时,提高了传感器测量的可靠性和精确性。     

感应同步器输出信号的低噪声前放技术研究

感应同步器的输出信号微弱,且包含有原端连续绕组感应噪声,要求设计具有低噪声、高增益特性的前置放大器。针对这种设计要求,通过利用传感器和放大器噪声分析理论,对感应同步器输出级、前放电路输入级进行噪声建模,分析得出对应感应同步器输出信号的噪声系数和最佳源电阻,并以此为依据选择出了合理的低噪声前放输入级器件。计算和仿真分析表明,所选放大器件能与感应同步器进行噪声匹配,该前放电路能够满足感应同步器输出信号的放大要求。     

目标移动情况下SSPA输出信号的分析

自扫描光电二极管阵列图像传感器用于物体测量时，物体的外型尺寸反映在图像传感器的输出信号里，对物体的识别测量以及指标的提高很大程度上取决于对视频输出信号的特征的提取。基于对自扫描光电二极管阵列图像传感器输出信号的分析的要求，文中根据光电二极管光电转换原理，从理论上分析了自扫描光电二极管线阵列图像传感器拍摄运动目标识别视频输出信号的数学模型，分析了用比较法处理视频输出信号时可能出现的误差大小，理论分析结果与传感器输出的实际波形相吻合。     

图像传感器与声音传感器耐辐照实验

高辐照环境下的监测技术与传统监测技术有很大的不同,对传感器、放大电路以及传输电缆的耐辐照性能有很高的要求．通过对半导体器件的辐射效应的研究以及对比实验发现,动圈式声音传感器的耐辐照性能高出CMOS图像传感器几个数量级,对核设施运行时所产生的音频信号进行故障诊断提供了有力的硬件支持．     

基于FPGA器件的计量光栅细分技术的实现

主要介绍了一种基于可编程逻辑器件FPGA,用VHDL硬件描述语言作为平台,实现计量光栅4倍频细分技术的方法。采用细分技术可以提高计量光栅的分辨率和测量精度,而利用软件平台实现细分,则可以根据实际测量需要,灵活地改变电路的细分倍数。     

基于FFT的互感式电流信号检测装置的设计

为解决对电路中电流信号的实时监测及谐波分析问题,利用传感器技术设计出一套高精度基于FFT( Fast Fourier Transform) 的互感式电流信号检测装置。该装置可对环路电流信号进行非接触式测量,硬件电路包括互感式电流传感器和检波电路,软件部分以STM32 为主控制器,对信号进行傅立叶变换得到频率和幅度信息。这种以微处理器为核心的测量装置可以实现测量自动化和功能多样化,在工业领域具有一定的应用价值。经实验检测,该系统的频率分辨率可达到1 Hz,幅度分辨率可达到0． 5 mA,测量电流信号频率误差小于2% ,幅度误差小于5%。     

自带计量标准器的二维位移工作台研究

提出以平面正交衍射光栅作为二维位移工作台计量标准器的方法，随工作台的移动，光栅能同时检测一个平面上两个方向的位移．阐述了正交衍射光栅作为位置检测元件的工作原理及其光路布置方法。二次衍射光线的两两迭加，形成两组干涉条纹信号，且这两组干涉条纹信号的相移与光栅两个正交方向的位移呈正比，通过光电转换和计数细分处理电路得到条纹信号的相移；检测光路布置在工作台下方，通过几组直角棱镜使干涉条纹信号进入光电探测器．实验分析了工作台的测量精度，有效分辨率提高到10nm．     

有机薄膜光敏三极管动态特性及其应用

为研究试制的有机半导体酞菁铜薄膜静电感应光敏三极管的动态特性,采用电阻分压的方法检测对方波信号的响应速度,测定上升时间为268.1ns.根据所测得的参数,建立了该三极管的微变等效电路,并对参数对器件工作的影响进行了分析.结果证明该器件可以在大面积图像感光传感器中使用,并根据其光敏特性和动态特性,提出了图像感光阵列的设计方法和工作原理.     

数字逻辑电路在EDA实验开发系统中的仿真设计

数字逻辑电路是重要的硬件基础课程,也是一门与应用密切相关的课程,其应用理论与方法随数字电路器件的发展而不断变革,EDA实验系统是为在系统可编程器件提供一个实验平台。课题研究的内容是基于EDA（电子设计自动化）实验系统,以VHDL为硬件描述语言,以Max＋Plus Ⅱ为软件开发工具,设计了数字逻辑电路的实验程序,为数字电路初学者的逻辑设计抛砖引玉。     

基于 ARM 的桌面型3D打印机控制系统设计

针对基于单片机为控制器的桌面型3D打印机控制系统中存在的处理速度慢、片外芯片多、电路复杂、打印质量不高等问题,设计了基于ARM为控制器的桌面型3D打印机控制系统。系统采用了NXP公司推出的基于ARM Cortex-M3内核的LPC1768微控制器,用它进行与上位机通信、数据处理、模拟量采集与处理、信号控制,选用A4988专用两相步进电机驱动器实现步进电机细分驱动,简化步进电机细分驱动的设计,行程开关电路采用GK152红外光电传感器。软件采用了PID方式调节加热床、挤出机加热温度。文中论述了控制系统主要硬件电路设计和软件的实现流程,系统测试表明性能良好。     

基于ISO14443A大功率RFID读写器的设计

介绍了基于ISO14443A协议的13.56 MHZ的大功率RFID读写器的设计;给出了读写器的硬件框图及软件流程图,结合实验仿真,给出了示波器的发送信号及接收信号波形;处理器使用了TI公司TMS320F2808,射频电路部分完全采用模拟电路搭建,方便用于功率放大,经过实验,读写器的实际读取距离达到40 cm,满足了工业生产的要求,本设计已经在国内知名酒厂得到了应用。     

实时钢丝绳检测信号处理系统

本文介绍了一种实时钢丝绳检测信号处理系统的结构、系统硬件和软件.同时,对检测系统的调整、断丝信号检测和分析方法以及系统的性能作了较详细的分析.     

基于中点电压信号分析的逆变器功率管开路故障诊断研究

利用电流信号作为逆变器故障信息的诊断方法易受到负载、噪声等因素的影响,且诊断周期长、通常需要一定的软件算法、空载或轻载时易出现误诊断。针对该问题,提出对桥臂中点电压信号与脉冲信号进行相关逻辑分析的方法,从而实现逆变器功率管开路故障的诊断,给出了功率管开路故障输出信号的逻辑表达式,以及相关硬件电路设计方法。对逆变器功率管触发脉冲信号的上升沿进行延时,可有效地避免因功率管开通和关断延迟造成的误诊断。实验结果表明该方法能有效地诊断逆变器单相单功率管的开路故障,诊断实时性强,硬件电路开销小,方法有效可行。