余氯在线检测系统的设计及单片机编程优化

研究了余氯传感器的工作原理及结构并设计了一系列信号处理电路,将余氯传感器的输出电流信号经过电流转电压模块、差分放大模块、二级放大模块、A/D转换模块输入到单片机（MCU）电路进行处理计算,在计算结果实时显示在LED显示屏的同时,完成水中余氯值的在线测量。利用N,N-二乙基对苯二胺（DPD）光度法绘制了标定曲线,并基于STC89c52单片机优化。与美国哈希SC9184在线余氯仪进行比较,结果表明所设计的系统具有较好的稳定性与可靠性,相对误差小于5%,能较好地完成饮用水的在线测量。     

基于压频转换的相敏检波器

为了实现对微弱信号的检测,提出了一种基于压频转换的相敏检波器。利用压频转换电路,将被测信号 中的模拟电压值转换成频率,使用单片机根据参考信号对转换后的频率信号进行计数和数字滤波,从而实现小 信号检测。分析了相关检测原理,完成了系统的软硬件设计与实现,并进行了验证实验及误差分析,结果验证 了本方案的正确性和可行性。该系统原理简单、成本低廉、可靠性强、方便实用,在微弱信号检测上具有广阔 的应用前景。     

交流伺服系统检测电路的研究

检测电路是交流伺服控制系统的重要组成部分,由电流、电压及位置检测电路组成,完成系统信号如电机的直流母线电压、电机的定子相电流、电机转子的位置等获取工作．分别设计了电机定子相电流的采集电路及处理方法、电机直流母线电压采集电路及电机转子位置检测电路与初始位置定位方法,并对设计的电路进行了实验分析．模拟实验结果表明整个系统具有较好的动态响应和稳态精度,从而验证了文中设计的检测电路的可行性．     

电网电压过零检测及倍频电路的研究与实现

针对电网电压的过零点检测以及检测后方波的倍频进行了研究与设计。将过零检测电路与倍频电路相结合,利用电流互感器1421和集成运放LM311实现了对电网电压的过零点检测,得到了与电网电压同频同相的50Hz方波信号。在此基础上,分别使用硬件电路和FPGA成功实现了对50Hz方波的两倍频。     

水环境重金属检测系统的硬件研究

重金属作为极度危险的污染物质,是判断水质优劣的重要指标。本文研究了水环境重金属传感器的检测原理与内部结构,设计了系统的硬件电路部分,包括恒电位仪电路、电流电压转换电路、放大电路、单片机模块、A/D转换模块、D/A转换模块以及显示部分,经过测试表明硬件电路稳定性良好。对传感器系统进行了Zn离子与Cu离子的标定实验,测定了标定曲线,结果验证了系统的稳定性与可靠性,表明所设计的系统可以满足日常生活中水环境重金属检测工作的要求。     

水环境重金属检测系统的硬件研究

重金属作为极度危险的污染物质,是判断水质优劣的重要指标。本文研究了水环境重金属传感器的检测原理与内部结构,设计了系统的硬件电路部分,包括恒电位仪电路、电流电压转换电路、放大电路、单片机模块、A/D转换模块、D/A转换模块以及显示部分,经过测试表明硬件电路稳定性良好。对传感器系统进行了Zn离子与Cu离子的标定实验,测定了标定曲线,结果验证了系统的稳定性与可靠性,表明所设计的系统可以满足日常生活中水环境重金属检测工作的要求。     

功率检测电路的设计与仿真

针对单相和三相对称系统,设计了一种在电网电压波动不大时由纯硬件组成的功率检测电路,包括无功功率检测和有功功率检测,介绍了其工作原理,画出了对应的波形图,得到了系统输出与功率之间的关系式,并通过Multisim软件对电路进行了仿真．     

640X512InGaAs探测器低噪声采集系统设计

针对640?512 InGaAs探测器工作原理和输出信号特点,从低噪声角度出发,设计了由探测器驱动电路、信号缓冲电路、单端转差分电路、差分放大电路、模数转换电路、FPGA时序控制电路构成的InGaAs探测器低噪声采集系统。着重解决了在满足驱动的条件下降低系统噪声,对提供精密偏置电压、温控电路和输出信号处理过程给出了详细的设计思想和实现方法。试验结果表明,系统工作正常并获得了良好的噪声特性,整个采集系统暗电平等效均方根(RMS)噪声低于0.3mV。     

640×512 InGaAs探测器低噪声采集系统设计

针对640×512 InGaAs探测器工作原理和输出信号特点,从低噪声角度出发,设计了由探测器驱动电路、信号缓冲电路、单端转差分电路、差分放大电路、模数转换电路、FPGA时序控制电路构成的InGaAs探测器低噪声采集系统。着重解决了在满足驱动的条件下降低系统噪声,对提供精密偏置电压、温控电路和输出信号处理过程给出了详细的设计思想和实现方法。试验结果表明,系统工作正常并获得了良好的噪声特性,整个采集系统暗电平等效均方根(RMS)噪声低于0.3 mV。     

水下潜器三维成像数字传输测试系统研制

采用计算机接口、软硬件相结合的方法对水下潜器三维成像数字传输测试系统进行设计。误码检测电路是由ISA总线并配以相应的外围电路构成的号虑到系统应用的通用性，测试信号的码速范围设计为40～125Mbps，另外还介绍了硬件、软件的设计原理以及系统实验。     

基于电压残差的三相逆变器故障诊断

针对三相逆变器开路故障诊断问题,研究了一种具有动态参考量的电压残差故障诊断方法。利用逆变器闭环控制系统现有的相电压采样信号,将延迟一个周期的相电压波形作为动态参考,与当前的相电压信号进行比较得到电压残差波形,通过设置合理的故障检测阈值,实现逆变器开关管开路故障的准确诊断。仿真结果验证了该方法具有抗不平衡负载和负载突变干扰的能力,且诊断时间小于一个周期,具有容易实现、无需增加硬件的优点。     

桥补结合电路技术在力传感器中的应用及分析

由电阻应变式构成的传感器或是组成的测力装置系统中,在利用反馈补偿手段进行测量惠斯顿电桥输出方法时,用于补偿桥路输出的应变电压的补偿电压取之于被测桥路,桥路信号经与补偿信号作矢量叠加便产生桥补结合的效果。电桥信号经过这样处理后,可使被测桥路不会产生非线性现象、桥压变化不影响测量精度等一些优点。     

基于车-地关联分析的轨道电路失去分路验证方法

轨道电路的基本功能是检查轨道占用和空闲,一旦失去分路检查,将直接威胁行车安全.依据现场实际案例及相关数据,根据谐波电流限值和横向连接线测试数据,简要分析并排除了由于牵引电流谐波和迂回电路引起接收端残压超标的可能性.在建立机车多轴分路条件下轨道电路的精细仿真模型基础上,重点对机车信号电压及轨道电路接收残压进行了仿真计算和对比验证,得出了由于分路不良造成轨道电路失去分路的结论.定量分析了二者的相关性,引入了机车-轨道电路转移系数的概念,从而为综合判断分路状态及故障诊断提供了新的途径.     

数字式微量溶解氧传感器的研究

本文设计了由工作电极、辅助电极和参比电极组成的数字式微量溶解氧传感器及其工作系统的硬件电路,包括极化电压电路、信号采集电路和温度补偿电路。通过在零氧条件下对残余电流的测定及与瑞士Orbisphere公司的两电极型溶解氧检测仪对比检测的结果,表明该传感器达到了μg/L级的测量精度,不确定度仅为±3%。     

一种可程控参考电压源电路设计

该文设计的可程控参考电压源电路,具有低温度系数、高电源抑制比、范围可调的性能;设计由外部输入数字信号而转换为芯片内部的参考信号的开关电阻分压电路,不仅提供了与转换相对应的参考电压,还提供了整个芯片其他电路所需的基准电压。这种电路可广泛地应用在可程控微电路中,通过Mutisim2001仿真和实验,得到较好的电压输出特性。     

基于巨磁阻传感器的电源逆变器过流保护电路设计

针对电源逆变器中的过流保护问题,设计了由巨磁阻传感器组成的电源逆变器过流保护电路系统,该系统采用巨磁阻传感器实时采集电源电流,巨磁阻传感器根据电磁感应原理,将交变电流转换为相应的电压信号。通过监控电路实现电压信号的放大和处理,DSP和开关控制电路用来实现电路的开通与关断。实验结果表明该电路可以实现过流保护功能,并且可靠性好、灵敏度高。     

三级复合型电涌保护器的设计与研究

为了解决传统模块式电涌保护器设计方式过于单一、防护过电压效果不理想与工作年限不长等问题,根据铁道部门信号机房配电系统的过电压防护要求,依据IEC 61643—21:2000《低压冲击保护装置第21部分:连接到电信和信号网络的电涌保护器—性能要求和试验方法》要求,设计了一种利用气体放电管、氧化锌压敏电阻片与瞬态抑制二极管进行并联组成的三级复合结构的电涌保护器,通过PSpice仿真分析与研究,结合实际冲击试验,验证了电路结构的可靠性。复合型电涌保护器充分发挥三种常用的防浪涌元件的优势,弥补了防浪涌元件单体结构的缺陷,具有残压低、通流容量大、反应迅速的特点,对于低压电源系统的过电压防护工作具有一定的现实工程应用价值。     

线性电路叠加定理的证明

线性电路必定满足叠加定理,满足叠加定理的电路必定是线性电路,但循环定义无助于识别线性电路和应用叠加定理。文章指出线性是线性系统输入信号与输出信号关系的一种描述,是齐次性与叠加性之和。线性电路元件是电流/电压关系特性符合线性系统输入/输出要求的电路元件,进一步可以分为自身电流与自身电压成线性关系的普通线性电路元件,和控制电压或电流与受控电压或电流成线性关系的受控线性电路元件。线性电路是由线性电路元件和独立源构成的电路,其中独立源被看做线性电路的输入（激励）,而电路中的任何电压和电流都被看做是线性电路的输出（响应）。最后根据线性概念及基尔霍夫定律,给出了叠加定理的证明。     

磁耦合谐振式无线电能与信号同步传输技术

为解决谐振式无线电能传输系统中存在信号传递问题,提出一种基于载波的数字信号传递方法。通过耦合模理论对系统建模,对电能与信号同步传输特性和效率进行分析。使用可调稳压电路对发射端电压调幅调制,拾取端借助耦合机构对能量进行收集,并利用电压比较电路对信号复原。结果表明:在不更改谐振式无线电能传输系统拓扑结构的条件下实现携能通信,组建实验平台验证本文方法的有效性。