基于DSP的伺服控制系统在非球面检测平台上的研究

根据高精度非球面表面检测的要求,提出一种用于微纳精度测量的非球面检测平台伺服控制系统.系统基于高性能数字信号处理器(以下简称DSP)芯片控制技术,采用德州仪器(Ti)公司的TMS320F2812运动控制开发板对三轴伺服电机进行实时控制.系统硬件上设计了DSP外围驱动电路,实现了对交流伺服系统的控制.反馈电路采用模块化设计,完成了对电机编码器和直线光栅尺输出信号的采集.在Windows操作系统下,用CCS2.0开发工具完成了DSP芯片软件上编程,包括数字比例-积分-微分(以下简称PID)算法,数字测速M/T法等,简化了外围硬件设计.系统具有完整的DSP芯片的运动函数编程以及硬件模块的扩展功能.最后通过实验在双轴工作平台上进行定位分析和稳定性仿真,系统达到较高的位置控制.     

电流互感器高压侧数据采集系统研究

电子式电流互感器被广泛应用于电力系统中进行电流测量。为了提高测量精度,降低高压端的功耗,采用专用高精度Ro-gowski线圈作传感元件,主要叙述高压侧电源、高压侧信号处理电路即积分电路、移相电路的改进情况,并采用高精度低功耗元器件设计电路,从而提高了测量精度,降低了功耗。     

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.     

基于AD7714的温度测量系统

本文在简要介绍AD7714芯片性能的基础上,较详细的讨论了AD7714芯片在温度测量系统中的接口电路,包括该芯片与温度传感器、基准电压源(AD780)、MCU的接口电路,并就提高温度测量系统的精度和工作稳定性进行了探讨。较好的解决了对微弱信号高精度测量的设计难题,为温度测量领域中高精度检测低电平弱信号提供了有效的途径。     

一款精度高、响应速度快的电流检测电路

提出一种应用于电流模的PWMDC-DC转换器系统、利用senseFET作电流检测器件的新颖的电流检测电路。该电路结构简单,易于集成,具有功耗低、频率特性好、响应速度快、不降低电源系统的工作效率等优点。同时,该电路在很大的负载电流范围内实现高精度的电流检测功能。芯片利用CSMC0.5μm 2p3M 3.3V CMOS工艺实现。这款降压芯片能够在1.2～2MHz的频率范围内将输入的2.5～5.5V的直流电源电压转换为1.5V的稳定直流电压输出,完全适用于单节锂电池电源的系统。在50～600mA的负载电流范围内,测试检测电流的精度最高可达到97.75%。     

基于LTC6802的电动汽车电池管理系统均衡控制及硬件设计

设计了一种基于MC56F8367和LTC6802芯片为核心的电池管理系统,给出了系统的硬件设计,其中包括:电压采集,电流采集以及通信电路等,提高了电池电压电流检测精度,缩短检测时间,并设计双向分流均衡电路和过充过放保护电路,提高了电池管理系统数据采集的精度以及系统运行的稳定性.     

一种用于大电流LED驱动的高侧电流检测电路

针对LED驱动中宽输入电压范围和高精度检测的要求,提出了一种高侧电流检测电路.采用互补金属氧化物半导体(CMOS)器件作为放大器,通过检测串联在电路中的采样电阻两端电压差的大小,用滞回控制方法控制电流回路的通断,能精确控制0.5~5 A的输出电流,在5~40 V电压下达到了3%的检测精度.该电路结构简单,通过0.6μm5~40VCMOS-双重扩散金属氧化物半导体(CDMOS)工艺流片验证,芯片测试结果表明电路工作良好,能满足要求.     

基于Pt100的高精度测温电路

多通道双折射滤光器是太阳磁场观测的重要仪器,旨为提高太阳单色观测能力.本滤光器中双折射晶体的折射率对温度变化敏感,因此需对环境进行恒温控制.温度测量是恒温控制的前提.本文设计并完成一个基于Pt100的高精度温度测量系统,给出了高精度测温原理,温度采集系统电路及温度校准测量方案.利用RR9710,TD—1等高精度测温仪对精度进行间接标定.测试结果表明:本温度测量系统性能稳定,小型高效,测量精度可达到0.02℃.     

新型交直流电流表设计

系统以AT89C51系列单片机为控制单元,介绍一种以ACS712霍尔电流测量芯片为测量工具的新型电流测试方式,系统电流测量范围为0～5 A,且具有结构新颖、电路简单、测试精确、生产成本低廉和体积小巧等优点,特别适合应用于工业、商业和通信系统等各个领域的高精度交流或直流电流测试.     

DSP技术在电力系统谐波测量中的应用

介绍了DSP在电力系统谐波测量中的应用及其系统的硬件和软件设计.系统采用DSP芯片TMS320LF2407A和高精度A D芯片MAX125实现谐波分析的功能,与传统的单片机测量系统相比,在实时性、精度等方面有了较大的提高,且硬件软件实现简单.     

机载相机伺服系统设计

介绍了某机载相机伺服系统,对其工作原理、基本结构、控制方案、校正设计等进行了分析探讨。设计了主芯片外围电路、角位置检测等硬件电路以及位置、速度、电流三环控制系统。实验结果表明,该系统通过硬件和软件的合理设计,具有较好的动、静态性能。     

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%。     

真空干燥箱的温度模糊控制系统设计

本文介绍了一种基于PIC单片机和LM74数字温度传感器的高精度恒温控制系统,给出了其硬件与软件设计。针对被控对象具有大时滞,非线性的特点,系统采用了模糊控制算法对温度进行实时控制。实验证明该系统达到了较高的测量精度和良好的控制性能指标。     

基于单片机的外腔半导体激光器控制系统的设计

设计了一种以单片机为核心,结合PID控制系统等外围电路的半导体激光器的高精度控制器.半导体激光器驱动电流精度达1.5×10-5,长时间工作(12h以上)偏置电流变化小于1μA,温度控制精度达到10-3℃.用该系统来控制光栅外腔半导体激光器,得到了功率稳定、波长单一的激光输出,长时间工作没有出现跳模现象.     

利用TDC-GP2优化脉冲激光测距系统性能

系统温度稳定性和脉冲飞行时间测量精度是影响脉冲激光测距系统整体性能的两大要素,利用ACAM公司生产的新一代高精度时间间隔测量芯片TDC-GP2可以在获得双通道、单通道65 ps高测时分辨率的同时,利用其自身高精度低功耗温度测量单元代替传统的温度传感器分立元件作为温控电路部分信号采集电路。在简化系统电路结构的同时优化了系统性能.在介绍TDC-GP2的主要功能和特性的基础上,利用其优良特性设计了一种小型高精度脉冲激光测距系统.     

一种新的电流模式升压开关电源中的电流检测电路

电流检测电路是功率集成电路中重要的功能模块.一方面它可以大大提高整个系统环路的稳定性,另外一方面也可以避免功率管被大电流烧毁.目前已有多种拓扑结构的电流检测技术,通常采用的方法是在所要检测电流支路上加入一个小电阻,通过采样电阻上的压降来反映支路上的电流,或是利用MOS管的漏源电压的变化来采样流过该管的电流.前者将增加一个额外的功率损耗,而后者由于温度等变化导致电流检测精度的降低.文章设计了一种新型低功耗的高精度电流检测电路,采用2个MOS管串联的形式作为检测拓扑,利用三极管高增益的特性,克服了传统电流检测技术中增加额外功耗和精度较低的缺点,并通过电路的优化设计,降低了温度、电源电压和偏置电流对电流检测结果的影响.     

采用电荷平衡模数转换器的高精度CMOS温度传感器

针对传统CMOS温度传感器芯片精度低,功耗高和温度范围窄的问题,提出了一种采用电荷平衡模数转换器(ADC)的高精度CMOS温度传感器。为了避免使用高精度带隙基准源,传感器中基于寄生双极晶体管的温度感知电路分别产生与温度成正比和反比的两个电压,再用一个电荷平衡ADC对这两个电压交替量化,得到与实时温度对应的数字量;工艺波动引起的感知误差采用一个外置基准电压来校准;整个温度传感器电路采用0.18μm CMOS工艺设计。仿真结果表明:在-40～125℃的温度范围内,传感器的测量精度可达±0.2℃,完成一次测量的时间仅为42ms,工作电流为130μA,芯片版图面积为0.55mm~2。该温度传感器可应用在植入式医疗、射频标签和物联网等系统中实现对温度的高精度测量。     

单节锂离子电池保护电路的改进

提出了一种低成本的单节锂电池保护回路系统,采用0.6μm混合信号CMOS工艺和修调技术使芯片具有低功耗、高精度检测电压等特点.通过基准电路和取样电路设计的改进,使保护电路实现了多种保护功能,并且具有很高的检测电压精度.模拟结果表明,该电路在温度为25℃时过充电保护电压的检测精度达到了±25mV,耗电流仅为3.5μA,满足高精度检测电压的要求.     

基于ADuC845的稳恒磁场测量仪设计

针对磁场测量仪器电路复杂、携带不便等缺点,探讨了新型的稳恒磁场测量仪的设计方案.采用线性霍尔传感芯片SS495A1检测磁场信号,以单片机ADuc845为控制核心,完成磁场信号的程控放大、模数转换和数字滤波.经过实测,系统的稳定测量范围为-50mT至50mT,测量精度达0.1mT.     

简单内置式低压降线性稳压器设计与分析

设计了一种高精度、宽输入电压范围LDO线性稳压器。电路采用0.6μm BCD高压工艺,所需版图面积小,可内置在功率放大器等系统级芯片中作为内部电源使用。与传统方法相比,该电路在频率补偿、输出瞬态响应等关键指标参数上有所改进,输出级作为内部供电电源所需具备的稳定性精度为±1.2%,最大输出负载电流为30mA。