多路自动计时计费管理系统的设计和应用

本文介绍一种大型娱乐场所的自动计时计费系统的设计及应用，此系统采用单片机加３８６微机进行数据采集，实时处理，及计时计费管理。并介绍了软件、硬件电路的设计原理及流程。     

关于“摆”类周期的一种简易准确的测量方法

测量“摆”类周期系指测量单摆,复摆,可倒摆,扭摆,三线摆,……等等的振动周期.在一般实验条件下,我们用计时器——跑表或数字毫秒计之类的仪器来测示时间.由于跑表或数字毫秒计均存在系统误差,约为0.2秒(指最小分格为0.1秒的跑表)～0.002秒(指最小计时单位为0.001秒的数字毫秒计)(注一);加上人操作跑表或数字毫秒计时,人在各种情况下或各个时刻的操作情况未必相同,容易产生0.2秒左右的随机误差(注二).因此,实际测量中不采用只测一个周期的方法,往往采用多个连续周期的测法.采用只测一个周期的方法,测量结果:一个周期的总误差将在0.2秒以上,误差太大.采用     

基于液晶显示的三视场速示器

提出并实现了一种用于心理学实验的毫秒级三视场速示器，突破了计算机屏幕不能高速切换图像信息的瓶颈．系统由微控制器主控电路、液晶显示模块和上位机控制软件等3个部分组成．微控制器主控单元采用Silicon Lab公司的C8051F020型混合信号微处理器，负责实时控制实验进程；上位机软件负责实验数据的设定和存储．系统的显示和计时精度达到了1ms．     

单相并联型有源滤波器的研究

给出了具有自适应谐波检测电路的单相并联型有源滤波器。设计和实现的有源滤波器采用了电压型脉宽调制（ＰＷＭ）功率逆变电路，定频开关电流跟随方式和基于干扰对消原理实现的模拟自适应谐波及无功检测电路。给出了电压型ＰＷＭ功率逆变器的数学模型和自适应谐波检测电路原理及硬件实现。详细讨论了限流电感及逆变器电容电压对补偿特性的影响，并给出了限流电感和储能电容器的选取条件。最后给出了并联型有源滤波器对感性及容性负载补偿的实验波形及分析。实验结果证实所提方案的正确性和实用性     

混凝土检测的超声波发射系统研究与设计

用锆钛酸铅（PZT）陶瓷制成超声换能器向结构体中发射超声波,以实现结构损伤的在线无损检测．针对混凝土结构损伤中主动超声检测的技术特点,研制了一种基于PA96的PZT高压大功率驱动放大电路,详细说明了该电路的设计原理、性能及影响因素．实验结果表明,该功率放大电路具有输出电压高、频带宽、驱动力强、稳定性和线性度好等优点。可满足超声波发射系统中超声波发射驱动的要求．     

探空湿度传感器的信号调理电路设计

针对高空气象湿度测量对高精度和低噪声提出的需求,设计了一种基于电荷放大器原理用于探空湿度传感器的微弱电容检测电路。该电路由晶体振荡电路、电荷放大器电路、整流滤波、A?D转换、MCU等部分组成。实验结果表明：研制的检测电路具有较强的抗杂散电容性能,线性度良好,准确度优于0.04%,对于标称100 pF的待测电容,噪声引起的误差仅相当于待测电容的100 PPM（百万分之一）,约10 fF,能满足高空探测的要求。     

基于状态分析法的多功能数字毫秒计监控程序设计

以多功能数字毫秒计为例，阐述了如何用状态分析法设计系统监控程序，并给出原理及程序设计的步骤，该方法对于一键多义型系统的监控程序设计，可以使监控程序更加简约化，用这种方法设计的数字毫秒计，真正实现了多功能，更适合大学物理实验教学的需要。     

电梯能量回馈原理及系统控制方案设计

本文介绍了电梯工作的基本原理,分析电梯能量回馈系统的工作原理,给出能量回馈过程中系统应满足的控制条件,最后根据控制要求给出电梯能量回馈系统的控制方案。在此基础上设计实验电路,搭建实验平台,并给出一些主要实验波形。     

气垫导轨上挡光片的使用

引言作为物理实验用的气垫导轨一般配有两种不同规格的挡光片,一种为单挡光片(条形),一种为双挡光片(U形),如图一所示.它们是配合光电门阳数字毫秒计利用光控计时测定速度用的.如何合理使用它们,本文作一粗略地分析.     

斩波驱动电路的三角波形参数

脉冲宽度调制（ＰＷＭ）信号产生电路是步进电机斩波驱动电路的重要组成部分，其中的三角波产生电路是关系到斩波驱动电路能否正常斩波的关键．为确保电路正常工作，三角波的波形参数必须满足一定条件．１ＰＷＭ信号的产生图１（ａ）为斩波驱动电路的原理图，虚线框内是Ｐ...     

燃料电池电站功率调节系统的设计

燃料电池电站功率调节系统对整个电站系统工作的可靠性、效率和输出波形质量有很重要的影响.文中通过仿真、实验的方式,研究电路结构与燃料电池参数的优化配合关系,提出了高效逆变主电路的设计规律.通过研究逆变系统的数学模型,为逆变系统输出波形控制技术提供理论依据和指导,并研制了实用的、高性能和低成本的数字化、智能化控制系统,其中着重于数字控制系统的逆变器输出波形控制技术.文中还采用滑模变结构控制策略研究了波形控制技术,并通过实验进行了验证.结果表明,文中所提出的设计方案满足了系统功能要求,并具有良好的可靠性、输出波形质量和较高的转换效率.     

基于PSWF的超宽带通信系统最佳波形设计

基于脉冲的超宽带通信系统主要以脉冲为信息载体。脉冲的特性影响了整个系统的性能、复杂度和频谱利用情况。以通信系统中波形设计要求为基础，设计了一种可以应用于超宽带通信系统中的正交波形——长球面波（PSWF）。此波形不仅具有正交完备性，同时还可以实现灵活的频谱控制。采用此波形可以设计出满足FCC定义的任意频段、任意带宽的超宽带通信系统波形，同时还可以实现在固定频带内具有灵活陷波特性的波形，从而在波形设计层面上为解决系统干扰和实现频谱兼容提供了一种可行的途径。     

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。     

基于空间矢量算法的永磁交流伺服控制器设计

在分析电机空间矢量算法的基础上,针对永磁交流伺服电机的数字伺服控制,设计了系统功率电路、检测电路和系统软件.实验结果表明系统满足伺服控制系统高速度、高精度、高可靠性的要求.     

精密校直机多路位移量检测系统的设计

精校机检测系统应能准确检测出轴类零件的径向跳动量。文章分析了精校机检测系统中存在的严重影响检测精度的因素,如传感器性能、方向判断、零点残余电压和变送电路非线性等,通过在电路中采取精选传感器,优选激振频率,设计理想二极管电路等措施,研制出一套实用、可靠的多路位移量检测电路,并对该电路进行实验,实验结果表明检测绝对误差小于0.01mm,能满足精校机检测系统设计要求     

高精度开关电源的设计

针对电源要满足高精度,高可靠性以及低功耗等实际工况,设计了一种高精度的开关电源,保证输出电压的稳定、高精度以及低功耗.该设计在分析了Buck拓扑结构电路的基础上,对该拓扑电路核心器件电感的波形进行分析,然后以电感为核心用分立元器件搭建电路.该设计满足低功耗、低纹波率的设计要求,同时,能够保证输出电压的稳定.     

双RAM直接数字合成任意波形发生器微机插卡研制

在工程和实验研究中,时常要求动态地提供连续的长周期或非周期的复杂信号。为满足这一需要,本文设计并研制了双ＲＡＭ任意波形发生器（ＡＷＧ）微机插卡。从直接数字频率合成出发,介绍了该ＡＷＧ插卡的总体设计,详细描述了本ＡＷＧ电路的硬件实现及其特点。用普通的静态存储器构成的两个大容量双口ＲＡＭ,实现了不间断输出的情况下波形的动态更换;采用直接存储器传送,波形数据更换快;ＩＳＡ总线微机卡式仪器,通用性好,有丰富的软硬件支持,性能价格比高。     

硅MEMS陀螺教学实验平台搭建

基于硅MEMS陀螺体积小，工作原理较抽象，课堂教学接受比较困难的问题，搭建了一种硅MEMS（ Micro electro-mechanical System）陀螺教学实验平台。该实验平台主要由高精度转台、MEMS陀螺芯片、A／D转换电路、单片机数据采集及处理电路、液晶显示装置等组成。通过高精度转台等标准标定装置，对实验平台的性能进行了评价。结果表明：系统性能良好，能够满足实验要求。     

高压大功率单元IGBT的驱动保护

合理设计驱动电路不但可以减少IGBT开关次数和开关过程损耗,降低发热量与输出电压波形畸变率,而且还可以减少事故发生概率,提高系统安全性、可靠性与系统持续可运行时间。文中首先通过分析各种调制控制方法与驱动电路优缺点,设计了IGBT驱动调制技术方案,接着又分析了IGBT的工作特性、驱动电路要求与SCALE模块结构原理,然后,使用SCALE作为驱动元件设计IGBT驱动保护电路。经过长时间运行验证,该电路可以很好满足使用要求。     

基于红外对射技术的短距离跑步计时系统设计与应用

目的 分析基于红外对射技术原理设计的50 m跑计时系统在硬软件架构和操作使用中的问题,通过1 256名大学生进行测试后检验了系统在计时成绩方面的可靠性和稳定性。方法 主要采用文献资料法、实验测试法和数理统计法对红外对射技术短距离跑步计时系统进行分析。结果 （1）通过升级LED发光二极管红外发射探头,解决了强光对该系统红外线的干扰,系统稳定性提升,测试中无成绩丢失;（2）当终点红外对射装置高度在90 cm与专家手计成绩间无显著性差异（P>0.05）;(3)对比该系统与专家手动计时方式间的变异系数值,该系统变异系数值比手动计时低,成绩效度比手动计时高;（4）系统解决了手动秒表所涉及的误差和测试效率问题,可同时进行8人分道测试。结论 计时系统在精度和效度上达到了专家手动计时水平,可以用于50 m跑测试,它对提高学生体质健康测试效率,减少不同学校在50 m测试精度上的差距,同时对教育主管部门评价不同地区学生体质健康水平有非常好的意义,具有较高的应用推广价值。