基于微处理器的多功能校正仪研制

随着生产过程自动化技术的发展，为了保证生产过程安全、可靠的运行，需要对过程仪表进行周期性的校准和维护。在这种情况下，传统的将过程仪表拿回实验室进行校准的方法已经无法满足生产的要求，取而代之的是在生产过程现场直接对过程仪表进行校准。这就要求校准仪不但具有现场校准需要的温度、压力、电压、电流等物理量的输出和测量功能，同时还应具备便携式小型化的特点。过程校准仪是一种手持式、使用电池供电的过程校验仪表，能用来测量和输出多种信号，主要应用于工业现场和实验室信号的测量和校准，是用校准仪内部产生的标准精确参考电压、电流、温度、频率等物理量对输入的上述物理量进行校正。本文设计了一种高精度电压，电流／电阻校准仪，它具有小巧，便于携带和手持的外观，系统精度高，反应快，性能稳定等特点。     

高稳定度可控高压脉冲源设计与实现

高稳定度可控高压脉冲源是静电高压动态电位标准装置的系统组成之一,要求具有较高的输出电压,且必须有DC~1 kHz的频率变化范围.应用脉冲调制技术,采用脉冲调制电子管输出高压脉冲的方案,设计研制出的可控高压脉冲源,不仅输出脉冲波形规则、稳定性好,而且对外界电磁干扰小,满足了静电动态电位测试仪器校准的需要.     

一种新型带数字校准的超低噪声CMOS参考电压源

提出了一种新型的超低噪声参考电压源.该参考电压源采用基于CMOS阈值电压的偏置电压源结构,具有极低的输出噪声.使用数字校准的方法,将输出电压与精准带隙电压源电压进行比较和校正,提高输出电压的精度.整体电路使用TSMC 0.18 μm RF CMOS工艺设计并物理实现,集成于高性能射频接收器芯片中.仿真结果表明,该低噪声参考电压源的输出噪声在1 kHz时为62 nV/Hz(1)/(2)、在1 MHz时为12.3 nV/Hz(1)/(2).测试结果表明,该低噪声电压源的输出电压值参照带隙基准源,误差为±10 mV.     

《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     

DSP实现无输出电压采样的功率因数校正

提出一种无输出电压采样的功率因数校正(PFC)控制策略,它既不需要采样电感电流,也无需采样直流输出电压,输出电压由电压控制增益K直接控制,电路成本得到降低.由于该控制策略算法比较简单,故计算量大大减少,数字信号处理(DSP)速度与开关频率之间的矛盾得到缓解,可以提高PFC电路的工作频率.通过制作实验室模型,编写了DSP程序,利用TMS320LF2407A定点DSP, 实现了开关频率为100 kHz的单相PFC电路的数字控制,获得满意的效果.     

一种时间交织ADC的时间失配后台校准算法

利用输入信号的自相关特性设计了一种用于时间交织模数转换器(ADC)时间失配误差的自适应数字后台校准算法,该算法利用输入信号的自相关特性以及统计的方法,在后台将子通道的输出作相关运算以估计失配误差,再利用基于farrow结构的分数延时滤波器进行误差校正.误差估计部分和校准部分构成一个反馈环路,可以实现误差的实时跟踪和校正.Matlab仿真结果表明:当输入信号归一化频率为fin/fs=0.096 88时,经校准后,系统的SNR提高11dB以上,校准效果明显.该算法适用于任何类型的输入信号,且在硬件实现方面也比较简单,farrow结构实现的滤波器只用3~5阶就可以满足校准精度要求,特别适用于工程实现.     

压力传感器的频率输出接口

给出了压力传感器的频率输出接口电路，分析了该传感器的放大电路及其增益，着重探讨了接口电路中电压－频率的变换关系及电路的调整和校准方法。     

矩阵式变换器的输出电压补偿

为了减小矩阵式变换器输出电压误差和输出电流畸变,提出了一种输出电压补偿方案。针对不同的输出电压误差成因采用不同的补偿方法,直接脉宽补偿用于多步换流和器件开关延时,等效电压补偿用于器件导通压降。在矩阵式变换器-异步电机矢量控制系统上进行了实验研究。当输出频率为5Hz时,采用该补偿方案使输出电流总谐波畸变率(THD)从6.32%降低至4.92%;当频率为15Hz时,输出电流THD从5.46%降低5.30%。结果表明:采用该补偿方案可以有效抑制输出电流THD,在低速运行下补偿效果更加明显。     

矩阵式变换器的输出电压补偿

为了减小矩阵式变换器输出电压误差和输出电流畸变,提出了一种输出电压补偿方案。针对不同的输出电压误差成因采用不同的补偿方法,直接脉宽补偿用于多步换流和器件开关延时,等效电压补偿用于器件导通压降。在矩阵式变换器-异步电机矢量控制系统上进行了实验研究。当输出频率为5 Hz时,采用该补偿方案使输出电流总谐波畸变率(THD)从6.32%降低至4.92%;当频率为15 Hz时,输出电流THD从5.46%降低5.30%。结果表明:采用该补偿方案可以有效抑制输出电流THD,在低速运行下补偿效果更加明显。     

适用于多种无线通信标准的宽带CMOS频率综合器

采用小数分频锁相环路、正交单边带混频器和除2除法器设计了一款全集成CMOS频率综合器,以满足多种无线通信标准的要求.提出基于双模压控振荡器（DMVCO）的频率综合器架构,一方面能够通过除2除法器覆盖3GHz以下的无线通信频段,另一方面DMVCO自身又替代了额外的多相滤波器来抑制混频器引入的镜像杂散.频率自动校准电路能对压控振荡器的频率进行快速、准确的校准.频率综合器采用TSMC 0.13μmCMOS工艺进行设计.仿真结果表明,在输出频率为900MHz时频偏在0.6MHz处,频率综合器的相位噪声为-122dBc/Hz;在功耗不大于56mW的情况下,频率综合器实现了0.4～6GHz的频率覆盖范围.     

微机在变水头流量标准装置中的应用

本文讨论了应用在变水头流量标准装置中的Z-80计算机系统,详述了其硬件设计和软件设计。实践证明,用带有微机的变水头流量标准装置校验电磁流量计所得结果与通常的恒水头流量标准装置一致,说明变水头流量标准装置及微机系统是可行的。     

一种高分辨率直流信号源的设计

直流信号源是工业控制中用来校准变送器，输出直流电压，电流信号的高精度仪表。文章提出了一种能够产生宽动态范围，高分辨率直流电压、电流信号的技术。本设计采用了双D／A补偿技术，实现了直流电压信号动态范围0—12V，分辨率为0．1mV，直流电流信号动态范围0—20mA，分辨率为0，001mA的便携式仪表。文章还提出了一种新的V/I转换电路，并对该电路进行了分析。同时，设计还采用了单片机的IAP功能进行了系统定标。最后，对于设计的直流信号进行了测试，并给出了测试数据。     

大口径电磁流量计的检定

为了加强大口径流量计的校验,提高计量精度,针对标准表法对大口径电磁流量计的实验室与现场检定进行综述,分析各自的检定特点及选用的标准装置,重点对不确定度以及现场检定需注意的事项进行分析.     

变水头大流量标准装置系统的数值分析

本文从流体力学基本原理出发,建立了变水头大流量标准装置流体流动的基本微分方程,运用Runge-Kutta方法求出了在水柜直径D=10m,8m,5m;水柜高度H_o=20m;试验管道直径d=1.2m等条件下用变水头大流量标准装置校验电磁流量计的一次近似解。计算结果表明,在阀门开启一段时间后,变水头大流量标准装置中水柜液面高度随时间成二次方关系变化;水柜液面下降的速度及试验管道中液体流量随时间的变化率为常值。利用上述特性有可能使用变水头大流量标准装置检定大口径流量仪表。本文对使用的方法进行了初步探讨,并讨论了变水头大流量标准装置的一些其它特性。     

基于LabVIEW的压电陶瓷相移器控制系统

压电陶瓷(PZT)作为微位移的执行装置,在光学测量方面得到广泛的应用.运用虚拟仪器软件设计的压电陶瓷相移器驱动、校正与位移精度控制系统,准确方便地实现了对压电陶瓷相移器的控制.通过LabVIEW编写的程序采集数据对PZT的位移量进行分析和计算,提出一种测量PZT驱动电压与位移曲线的新方法.通过Lab-VIEW控制数据采集卡的输出电压来控制PZT的驱动,位移精度可以达到纳米(nm)量级.     

低噪声前置放大器集成电路的设计与研制

论述了用于传感器的低噪声前置放大器的线路设计、器件版图设计和利用标准p-n结隔离工艺研制的结果.通过输入级最佳电流的设计及在线路设计和版图设计上采取一系列措施,使该放大器具有低噪声、宽频带等特点。该放大器的平均等效输入噪声电压为2.9nV/Hz~(1/2),单位增益带宽为12MHz。     

矿用钢绳芯胶带故障检测仪器的设计

介绍了金属磁记忆检测原理、聚磁原理和霍尔器件探头检测原理,针对目前国内各种钢绳芯胶带检测仪器的不足之处,采用金属磁记忆法栓测煤矿皮带钢丝绳断头和抽头,选用霍尔器件做传感器探头,由DSP芯片采集动态电压信号传入计算机.     

三相三晶闸管交流调压器接电感性负载的工作过程分析

分析了三相三晶闸管交流调压器在给电感性负载供电时,在不同的控制角范围电路的工作过程。给出了标准的输出电压和电流的波形图,并推导出该电路的控制角移相范围、各控制角范围输出电压和电源电压之间的数量关系。     

温差电器件的传热分析

温差电器件是热电转换系统的核心部件。为了提高热电转换系统的效率并优化其输出功率和电压,详细分析了温差电器件的热阻网络,根据热电效应、热力学与电学理论建立了温差电器件的传热模型。利用此模型可以分析温差电器件的结构对其输出功率、电压及效率的影响,并着重分析了热电偶的长度和截面积对温差电器件性能的影响。通过数值分析表明,其功率随着热电偶的长度的减小和截面积的增大而明显增大,而最大热电转换效率逐渐缓慢减小。这可以为温差电器件或各种热电转换系统的优化设计提供参考与指导。