压电陶瓷微位移的光干涉测量与控制系统

针对压电陶瓷的微位移检测,引入了基于多次反射的光路放大装置,有效提高了迈克尔逊干涉测量的分辨率。理论上分析了放大倍数、入射角和动镜定镜夹角的关系,并对光路的光学放大特性进行了仿真验证。同时搭建高精度光干涉位移测量系统,实现了压电陶瓷以22.6nm为步长的驱动与检测。该装置结构简单、易于控制,可应用于光学滤波系统的精确调谐。     

海水营养盐微弱信号检测技术研究

基于光电检测原理和锁相放大技术,对海水营养盐微弱信号检测技术进行了研究。采用模拟锁相放大电路对光电二极管的微弱电压信号进行前置放大滤波处理,基于STM32F401硬件平台提出了改进的变步长最小均方自适应滤波算法对微弱信号做进一步滤波提取,最终实现海水营养盐微弱信号的精准检测。仿真和实验数据表明,该技术方案能够提高营养盐传感器的数据准确度和精密度。     

脉搏及心率监护系统设计

设计一款脉搏及心率信号检测装置,实现日常生活以及作业环境下对脉搏信号的动态实时采集.系统以ATMEGA32单片机为核心控制芯片,由压电式脉搏传感器提取脉搏信号,经由电路放大、陷波和滤波后将信号送入单片机.单片机对脉搏信号进行AD转换,计算出脉搏速率,同时得到一般情况下的心率.当脉搏信号采集出现超差时,系统启动报警.该监护系统无创、简单、操作方式容易,能实现在家庭中的日常健康监测和监护.     

着火滞燃期微机检测系统及其应用

本文叙述了作者研制的柴油机着火滞燃期微机检测系统及其应用情况。该系统由传感器、信号处理电路、微型计算机及记录装置组成。传感器检出的信号送入信号处理电路后,经滤波、放大、整形及合成,成为等效于滞燃期的数字脉冲信号。将其输入单板机,运行汇编程序,连续采样并处理滞燃期数据。该系统检测精度高,在故障诊断及自控中使用便利。     

麻醉深度检测脑电信号采集电路设计

近年,基于EEG信号麻醉深度检测技术得到重视,主要为麻醉深度检测系统中脑电信号采集预处理电路的设计,为后续处理提供基础。预处理电路主要包括前置放大电路、高通滤波电路、第二级放大电路、低通滤波电路、50Hz工频滤波电路、第三级放大电路,最后将脑电信号放大为1.5V左右,供后级芯片A/D转换处理。     

基于光谱法的甲醛浓度检测系统设计与实现

为了快速有效地检测甲醛污染程度,设计了一套甲醛浓度检测系统.该系统是基于酚试剂分光光度法原理,采用光谱法进行甲醛浓度检测.检测系统主要包括前置放大滤波电路、A/D转换电路及数据采集和发送电路.本文对甲醛浓度检测原理和检测方法进行了研究,推导了相关检测公式,并进行了甲醛浓度检测实验.结果表明:通过所设计的系统,可直接测出甲醛分析液的透射光光谱,从而得出相应的甲醛浓度.     

便携式心电信号检测仪的研究

针对人体生物医学信号的特点,以ARM处理器LPC2138为核心,结合嵌入式操作系统研究了一种实用的便携式心电信号检测系统。设计了硬件检测电路,将微弱的心电信号进行采集、放大及滤波后提取出来传至ARM处理器进行处理与分析,并将心电波形显示在LCD显示屏上。实验测试表明,该系统能全面实现对心电信号的检测,具有较高的实际应用价值。     

耦合遗传算法的数据同化系统误差处理方法

针对数据同化系统中的误差估计与处理问题,介绍了集合滤波数据同化系统中各种误差来源及特征;侧重于在集合数据同化中为防止滤波发散的乘数放大法、附加放大法和松弛先验法等模型误差处理方案,利用经典的非线性模型-Lorenz模型开展了数值试验.在此基础上,提出了一种耦合遗传寻优算法的数据同化系统,来解决以往的误差调节因子由反复实...     

光子晶体光纤压力传感器输出信号监测技术研究

光子晶体光纤压力传感器在各种压力环境监测中具有极其重要的作用.文章提出了光子晶体光纤压力传感器系统模型和输出信号检测方案,设计了一种用多片高速运放并联的方式来对PCF压力传感器输出电信号的放大,采用双极型定时器5G555新型整形电路对PCF压力传感器输出电信号进行有效的整形,为了满足PCF压力传感器对信号的相位和幅频特性以及计算工具的条件等多方面的因素,提出了一种用MAX293实现的无源BiQuad滤波电路对传感器输出电信号进行滤波.采用我们提出的放大、整形和滤波电路系统可以优良检测PCF压力传感器输出信号.     

基于金属磁记忆技术的构件缺陷检测系统设计

金属磁记忆检测技术可以快速检测金属构件应力集中区,进行缺陷的早期诊断.为实现构件的缺陷检测,以HMC1022磁阻传感器来获取金属构件表面磁记忆信号,以PIC16F877A为核心,由磁阻传感器、滤波放大电路、单片机、显示器、按键等设计了金属构件缺陷检测系统的硬件电路,并编写了相应的软件.经工件的检测实验,证明了设计的检测系统结果准确可靠.     

一种程控放大滤波器设计

利用AD620仪表运放、TL084、DAC转换器MAX527、可编程有源开关电容滤波器LMF100及DDS集成芯片AD9854等,设计了以单片机为控制核心的交流小信号程控放大和程控滤波器,程控滤波可实现四阶高通、低通以及带通滤波,放大器增益和低通、高通截止频率均可实时键盘调整,并介绍了设计的详细方法和原理.     

基于单片机控制的心率计

本文介绍了一种基于单片机技术制作的心率计，该心率计采用红外光学检测法。通过检测人体组织的半透明度随心脏的搏动而变化，由于此信号的频率与人体的脉搏次数成正比，将该信号转换成脉口信号并进行整形和计数，用数码管实时地显示出每分钟脉搏跳动的次数．     

挖沟机导向杆应变应力测量仪的研制

为了保障挖沟机沿海底输油管道安全运动,研制了挖沟机导向杆应变应力测量仪.设计开发了差分输入、两级放大滤波的高精度应变测量电路及专用测控软件,实现导向杆应变应力实时监测.在硬件设计方面,通过高精度仪表放大器AD620实现微弱信号差分输入.在软件设计方面,基于虚拟仪器软件LabVIEW开发了应变应力测量仪测控软件.实验测试表明,该应变应力测量仪实现高精度设计要求.     

基于单片机的绝热材料稳态热阻的测量

遵循国家标准，就单片机技术应用于绝热材料稳态热阻的测量提出了应用方法，介绍了串行A／D转换器TLC2543与单片机的硬件连接，热电偶信号的冷端补偿方法以及低价格、低功耗仪用放大器AD620的应用，对传统数字PID算法提出了新的应用方式。     

考虑测量噪声的传感器动态测量误差补偿

在传感器的输出端串接一个动态补偿环节,改善传感器的特性,补偿动态测量误差．其本质是一个带通或高通滤波器,在补偿测量误差的同时,会引入严重的高频噪声干扰,影响测量系统的精度．为了解决这个问题,研究了一个在噪声环境下,改善传感器动态特性的新方法．该方法采用试验数据,通过系统辨识的方法得到补偿环节系数,消除测量误差．同时,采用多项式预测滤波和中值滤波相结合的方法减小测量系统的噪声．最后,通过对热敏电阻动态测量误差的补偿,验证了该方法的有效性．     

基于纵向激励的铁基非晶带弱磁传感器研究

为研制高性能的弱磁传感器,通过纵向激励方式,使得铁基非晶带Fe78Si9B13具有高巨磁阻抗(GM I)效应。在传感器电路设计中,RC反相振荡电路与开关管构成脉冲信号发生电路;峰值检波电路、无源低通滤波电路与AD620差分运算电路构成信号调理电路;由双运放组成的V/I转换电路作为负反馈电路。对基于GM I效应的弱磁传感器的输出进行了试验标定与数据分析。测试结果表明:在磁场-210μT至210μT范围内,灵敏度为5.7 mV/μT、线性度为0.87%,重复性为0.63%,迟滞误差为±0.36%,达到了实际的弱磁场测试要求。     

基于单片机的电感参数测量设计

利用电感的储能特性,可以与电容组成谐振电路;利用电感通直流阻交流特性,可以作为限流电感器﹑整流电路滤波器﹑带通滤波器等.使用时必须对电感参数进行测量,电感的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等.其中最主要的参数是电感量L、品质因数Q、分布电容C.使用带AD转换的STC5410AD单片机结合DDS芯片AD9833产生谐振频率来测出电感量、品质因数、分布电容.测量电感的工具主要有电感量仪、Q表、微处理器电感测试装置等.     

C8051F020在心电监护仪数据采集前端的应用

心电信号是一种微弱的低频信号,对心电信号的监护是很多研究者关注的焦点.作者从介绍心电信号特点入手,论述了心电信号采集电路必须满足的要求;通过分析传统心电采集系统的设计方法,针对其存在的不足之处,提出了一种更为有效的设计模式.该设计采用了低成本、低功耗、高性能的单片机C8051F020,配合仪用放大器AD620和右腿驱动电路以及通信模块和电源模块共同构成心电数据采集系统;软件上给出了详细的设计思路;并对采集到的信号进行Levkov滤波和平滑滤波,得到较好的滤波效果.提出了心电监护系统的分布式和网络化的研究方向.     

基于线阵CCD的纱线计数器设计

基于线阵电荷耦合元件（CCD）的纱线计数器,采用TCD1501D为图像传感元件,利用复杂可编程逻辑器件产生稳定的时序脉冲驱动CCD元件,传感器输出图像信号经滤波放大和AD转换后由ARM微控制器采集.采集的数据在ARM内部进行二值化处理,实现纱线计数.详细介绍了系统软硬件设计.实验测试证明了系统设计的正确性.     

基于扫频原理的自适应滤波电路设计

设计了一种自适应滤波电路,该电路主要由中心频率可调带通滤波器组成。论文详细给出了基于数字信号控制器(DSC)、开关电容滤波器的实现方案。实验结果表明,该电路在200⁸00Hz的频带内具有良好的动态带通滤波功能,并在扫频型输电线路参数测量中得到了应用。