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.     

微型光纤加速度计系统研究

光纤加速度计作为新型光纤传感器的一种,在高精度测量领域中有着不可替代的作用.实现光纤加速度计信号的解调,对于进一步提高传感器测量精度以及实用化都有着重要的意义.光源调频相位生成载波技术(PGC)常用于干涉型光纤传感器的信号解调,为了实现整个光纤传感系统的小型化,提高数据处理速度和解调精度,设计制作了应用于盘式光纤加速度计数字解调系统,系统以DSP和FPGA数字系统作为解调硬件电路的核心,实现对微型盘式光纤Michelson干涉仪相位信号检测.实验结果表明,微型盘式光纤加速度测量系统对微小振动信号检测有着很高的灵敏度,是高精度测量领域中的一个重要研究方向.     

涡旋压缩机轴向动态间隙的实验测量

设计了采用电涡流位移传感器测量喷水涡旋空气压缩机轴向间隙的实验方案和步骤.传感器采用偏移安装的方式,避免了动涡盘可能对传感器探头造成的损坏,并阐述了安装要点.编制了基于虚拟仪器技术的数据采集系统来记录和保存实验数据.测量结果表明:喷水涡旋空压机的轴向间隙在不同转速下变化较大,低转速和高转速下的典型值为75 ìm和49 ìm;涡旋空压机轴向间隙比涡旋制冷压缩机的轴向间隙大.测量结果输出波形的频率能够反映动涡盘掠过探头的时间间隔,因此可以用电涡流位移传感器测量涡旋压缩机的转速,提供了一种测量压缩机转速的方法,可对变速压缩机动态特性研究时转速值的确定提供帮助.总的来说,电涡流位移传感器结构简单、灵敏度高、静态和动态性能好、输出信号强,可以满足涡旋压缩机轴向间隙的小位移量的测量要求.     

锁相环在糖液浓度传感器中的应用

根据射频法测量糖液浓度的原理,设计了糖液浓度测量电路,并利用锁相环原理对糖液浓度传感器信号进行调制与解调.实验表明,应用锁相环对传感器输出信号进行处理,测试效果较好,具有使用外围元器件少、性能稳定、功能强大等特点.     

相关法高抗干扰超声波距离测量中的信号处理

提出了一种建立在信号模型基础上的高抗干扰超声波距离测量相关法。通过对超声波传感器频率特性的分析而求得一个十分简单的超声波匹配电中。为了降低所处理的信号频率采用了调制与解调技术。由于伪随机二进制信号PRBS和超声波传感器的特性，可用方波载波信号来有效地代替正弦波载波信号。还描述了用于提高采样频率的线形内插法和用于抑制分散回声的均值法。     

基于正交误差对准的MEMS陀螺测控电路设计

传统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)陀螺的相干检测基于驱动位移和科氏位移的相位关系,依赖于陀螺的工作模式,解调载波相位抖动大,不易相位对准.为解决此问题,本文提出了一种基于正交误差对准的不依赖陀螺工作模式的相干解调系统.解调载波取自驱动电路的PLL(Phase-Locked Loop)输出,相位抖动小,仅作载波使用,不代表驱动位移信息.检测通路插入移相器,使正交误差相位滞后解调载波90°,则科氏位移信号与解调载波同相,完成检测.为验证该方法,本文研究了陀螺器件与接口电路之间的信号传递特性并进行建模,设计了锁相环、C/V(Capacitance/Voltage)转换、移相器等核心电路,实现了一款完整的MEMS陀螺测控电路.测试结果表明:陀螺驱动正常,检测正确,刻度因数为1.415mV/(°.s),零偏不稳定度为108°/h.结果验证了该检测方法的有效性,并为后续进一步提升性能提供了基础.该检测方法也适用于其他振动式MEMS陀螺的测控系统.     

一种新型电涡流传感器的理论分析

为提高普通电涡流传感器的灵敏度和增大检测距离,对一种新型电涡流传感器从理论上进行了分析.文中列出了重叠双线圈和同轴三线圈两种电涡流传感器的结构,并利用电磁场相关理论对同轴三线圈电涡流传感器及其设计进行了较详细地分析,并给出了测量电路单元.通过与普通电涡流传感器线圈进行仿真比较,得出了该结构电涡流传感器在长距离测量时的优缺点.     

电涡流传感器温度稳定性研究

为了提高磁悬浮轴承高频电主轴控制系统中电涡流传感器的温度稳定性,针对恒频调幅式电涡流位移振动传感器,分析了电涡流传感器的基本结构和工作原理,建立了检测电路数学模型,找出了影响其温度稳定性的主要原因,并提出了对激励信号进行稳频、稳幅,尽量减小检测线圈等效损耗电阻以及差动补偿等提高温度稳定性的措施。作者在此基础上研制出的精密差动式电涡流位移振动传感器,在实际运行中温度系数达到２×１０－ ４℃－ １ 以上,长期稳定性优于０．５％ 。     

电涡流传感器在位移测量上的应用

电涡流检测技术是一种无损、无接触测量的检测技术。由于电涡流检测采用了具有结构简单、灵敏度高、测量线性范围大、抗干扰能力强、不受油污介质影响的电涡流传感器,因此在位移、厚度等方面的测量获得广泛的应用。作者在应用电涡流传感器测量位移时,为了正确可靠地测量位移量的大小,对电涡流位移传感器作了静态特性的测试分析。     

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。     

集成模拟乘法器与调幅波信号解调电路设计与测试

系统地提出了用集成模拟乘法器MC1496(双列直插式)组件实现选定的电路,总体方案设计由单元电路MC1496实现振幅调制器和利用包络二极管检波器、低通滤波器实现调幅信号的解调两大部分组成。其中第一部分电路完成不同调制系数M值的全载波调幅;第二部分是把前者输出的全载波调幅信号解调出来。从而进行各单元设计,总体调试。     

集成模拟乘法器与调幅波信号解调电路设计与测试

系统地提出了用集成模拟乘法器MC1496(双列直插式)组件实现选定的电路,总体方案设计由单元电路MC1496实现振幅调制器和利用包络二极管检波器、低通滤波器实现调幅信号的解调两大部分组成.其中第一部分电路完成不同调制系数M值的全载波调幅;第二部分是把前者输出的全载波调幅信号解调出来.从而进行各单元设计,总体调试.     

一种新式焊条偏心监测仪的设计

本文从焊条偏心测量传感器的微型化入手 ,用电涡流传感器替代传统的电感式传感器 ,利用测量电路的输出电压与焊芯至传感器端面间距离的线性关系 ,将焊条的偏心量转换成高频载波电信号 ,并配置了相应的显示电路和报警电路 ,使焊条生产中出现的焊条偏心能及时得以发现 ,为实现焊条涂压机偏心调整的自动化奠定了基础。     

一种伪随机控制的2 ASK 调制解调电路实现

设计一种以现场可编程门阵列（ FPGA ）作为伪随机序列信号发生器,通过级联方式实现幅度键控（ ASK）数字调制的电路实现方法。首先通过FPGA程序控制产生“0”、“1”等概的周期长度为15的伪随机基带序列,直接数字式频率合成器（ DDS）电路生成模拟载波信号,输入序列与载波信号进行ASK调制,再将ASK已调信号进行包络检波,还原出数字序列。电路测试表明,利用FPGA可以产生正确伪随机序列,ASK调制解调波形与理论分析一致,具有良好的应用价值。     

光栅传感器及在轮毂椭圆度测量中的应用

阐述了光栅传感器的测量原理,并利用光栅精密测量的特性,开发了车轮毂椭圆度的测量装置。该装置应用光栅传感器采集位移信号,采用光栅莫尔条纹和光电转换原理将被测位移量转换成数字脉冲信号输出,采用脉冲辨向及四倍频细分电路以实现信号方向识别及提高测量精度,将产生的脉冲信号通过单片机控制程序实现数字显示。     

FPGA在激光一维位移测量系统中的应用研究

针对目前结构健康监测中一维位移测量系统的要求,讨论了利用FPGA器件实现一维激光位移测量系统硬件处理核心电路,将传感器驱动、光驱中心位置计算及计算机接口集成到一个芯片中、实现了测量速度的提高和系统的小型化,从而满足了位移测量中现场动态测量需要.     

FPGA在激光一维位移测量系统中的应用研究

针对目前结构健康监测中对一维位移测量系统的要求 ,讨论了利用 FPGA器件实现一维激光位移测量系统硬件处理核心电路 ,将传感器驱动、光斑中心位置计算及计算机接口集成到一个芯片中 ,实现了测量速度的提高和系统的小型化 ,从而满足了位移测量中现场动态测量需要     

FPGA数据扩展方式的ΣΔ调制器设计

文中针对模拟电路实现ΣΔ调制对输入信号幅度存在限制的问题,设计实现了基于FPGA数据扩展方式的二阶ΣΔ调制器。该调制器能够对满幅信号进行正确调制,且输出波形可通过简单的无源滤波器实现量化噪声的滤除及信号的解调。相对于模拟电路,FPGA实现通过内部寄存器数据位的有效扩展,防止中间过程数据溢出造成的调制错误,保证电路的稳定性。相应结论均通过仿真模拟及硬件实现证明。     

全数字化高速数传解调器的设计与实现

针对千兆量级高速数传信号解调器,给出一种全数字化解调方案。在FPGA中采用并行结构实现下变频、载波恢复、时钟恢复以及信道均衡。测试结果表明,该方案能有效的实现信息速率2 400 Mbps高速数传信号解调,解调损失小于2 d B。     

基于调频式涡流传感器的金属微位移检测电路的设计

涡流传感器具有对介质不敏感、非接触的特点，广泛应用于金属检测中。本文研究一种基于调频式涡流传感器的金属微位移检测电路，采用最小二乘法处理实测数据，探索位移与检测信号的线性关系，实测数据的拟合曲线表明，该电路能在0到4．2 mm小位移内呈现比较好的线性关系。