基于ICP传感器的参数可变的冲击波存储测试系统设计

针对现有冲击波超压测试系统带宽不足的现状,分析了不同类型的压力传感器的优缺点,采用两级放大电路设计了基于ICP传感器的参数可变的冲击波存储测试系统。主要介绍了ICP传感器的电源电路,参数可变电路及滤波电路,可根据不同的测试要求设置参数,提高了系统的灵活性。 采用FPGA进行数字逻辑控制设计,提高了测试系统的稳定性和可靠性并减小了系统体积。最后在自然环境和现场环境下分别进行了试验,结果验证了其可靠性、生存性、灵活性。     

基于FPGA的低功耗水下爆炸冲击波压力测试系统

本文从水下爆炸冲击波的理论基础,分析了水下冲击波的传播特点,提出了一种基于FPGA的低功耗水下爆炸冲击波压力测试系统,该系统由压力传感器、存储电路、接口电路等组成,具有低功耗、可编程、可靠性高等特点,通过模拟实验验证了该测试系统的性能。     

一种新颖的可重构数据存储压力仪

为更好获取导弹动态毁伤效应数据,利用嵌入式数据采集技术,使用CPU和FPGA作为主控芯片,设计了一种可重构的数据存储压力仪. 该仪器通过内置压电压力传感器,采用双路模拟放大电路和数字控制与存储电路,实现系统两种压力量程的测量,可提高测量精度;应用差动输入、输出方式实现内/外触发,提高触发电路的抗干扰能力,确保全系统触发的可靠性. 在战斗部打靶实验中,由该数据存储压力仪组成的测量系统成功测量了动态爆炸冲击波压力场,证明了该仪器具有良好的实用性、可靠性和可扩展性.     

基于FPGA的多通道可变采样率采集卡设计

本文介绍了一种以FPGA为控制核心的多通道可变采样率采集存储卡,通过采用两片多通道ADC独立采样、缓存和转化的方法,实现了对飞行器内部多样化参数的混合采集及存储。文章着重从系统各模块硬件电路和逻辑时序两方面进行研究设计,并对各模块进行了实际的分析和测试,结果表明该采集存储系统性能稳定,满足设计要求。     

基于激波管校准的冲击波压力传感器动态特性研究

为对冲击波压力传感器进行校准,研究传感器动态特性非参数模型。基于双膜激波管对传感器实施动态校准试验,获得了阶跃响应输出。仿真模拟四阶串联系统,并构造阶跃响应信号。分别使用理想阶跃分解法、低阶模型分解法和微分法得到传感器动态特性非参数模型。微分法计算精度更高且简单易行。为抑制寄生效应,采用机械结构对冲击波压力传感器进行改造。采用微分法对改造前后的典型冲击波压力传感器动态特性进行了研究。仿真结果表明,改造措施虽然可以减小机械振动与冲击和热效应,但使得冲击波压力传感器工作频带变窄,无法满足工程测试无失真条件。     

高精度测井井深计量系统的研究

井深位置和仪器上下行速度是测井作业中不可缺少的测量数据.提出了基于马丁代克传感器和现场总线(CAN总线)式的集成化测量系统设计方案,采用Lattice公司的CPLD芯片ispM4A5-64,设计了测井系统中马丁代克传感器的脉冲信号检测、计量电路和CAN总线数据传输电路,给出了电路设计图、仿真波形和测试结果.现场试验表明,该系统具有较高的测量精度,井深测量最大相对误差≤0.1%;而且提高了数据传输的可靠性,满足测井井深测量系统的设计要求.     

基于卫星通信的空中爆炸冲击波威力测试系统

针对空中爆炸冲击波威力测试中测试环境恶劣、设备无法监控、数据回收困难等问题,基于空中爆炸冲击波力学特性和传播规律,综合运用存储测试技术和卫星通信技术,研究一种卫星方式通信的冲击波威力测试系统,给出了系统设计方案和实现方法.测试系统能在任意环境下完成任意距离的无线数据传输,实现测试设备的无线远程监控和试验数据快速回传,节省了大量的人力和时间成本,且有效提升测试试验的可靠性与稳定性.对测试系统在网络调试助手模拟和实爆测试两种状态下开展测试试验,并将测试结果与Henrych公式计算结果进行对比分析,结果表明研制的系统测试数据准确、传输可靠性高,满足复杂恶劣环境下装药冲击波超压实际测试需求.      

余氯在线检测系统的研究

介绍并研究了余氯传感器的工作原理和内部结构,余氯在线检测系统的原理,系统的硬件电路研究与设计,极化电压电路、微弱电流信号转电压信号、二级放大电路、数据处理以及显示电路的设计。对本系统进行了零余氯值的测定,并与PLC 3200余氯仪进行了对比测试,确定了标定曲线,验证了本系统性能的可靠性以及稳定性,可以用于日常生活用水的余氯检测。     

旋转导向钻井工具随钻测量系统存储功能研究

井下随钻测量系统的存储单元是调制式旋转导向钻井系统的关键技术之一.设计实现了基于串行EEPROM存储近钻头随钻测量井下工况数据的单片机系统,该系统采用大容量存储方式将采样的数据定时存储起来,起钻后读出数据,实现即时数据的回放.给出了硬件设计电路及软件设计思想,并采用C51语言实现井下大容量、长时间的数据采集存储.地面试验及井下试验证明该存储功能的有效性和可靠性,能够解决目前随钻测量参数的存储问题.     

二甲醚发动机电控系统的设计

针对二甲醚发动机 PRVI燃料喷射系统设计的电子控制系统 ,必须对二甲醚发动机的多个参数进行电子控制。该电控单元主要包括传感器处理电路、单片机系统电路和功率驱动电路。在系统中采用了模块化电路设计 ,同时从硬件、软件方面综合考虑了抗干扰性。采用仿真软件对电控单元硬件电路和软件进行了仿真 ,从而提高了设计效率并降低了开发成本     

一种用于便携式超声接收机的模拟AGC设计

传统模拟AGC电路由分立元件完成检波及反馈,使得系统稳定性及可靠性不高。本文提出了一种以可变增益放大器AD603、对数放大器AD8307和集成运放为核心实现的模拟AGC电路,以提高系统的稳定性。讨论了电路的工作原理和设计特点,并给出了电路原理图。     

AMT控制器的系统安全性设计

为增强机械式自动变速器(AMT)的诊断和自保护能力,提高系统的可靠性,提出了控制器的系统安全性概念。采用系统分析方法,将传统的AMT控制器软硬件开发转化为对系统的输入处理、内部逻辑和控制输出处理3部分的设计。应用电路自适应、故障快速诊断、安全冗余、子系统替换、开环容错控制多种方法,对电源管理模块、传感器信号处理、系统内部控制和执行机构驱动进行了安全性设计,从而开发出了具有系统稳定可控、输入环境自适应、跛行和失效保护特性的AMT控制器。测试结果表明,所提出的设计方法能改善AMT的控制性能,增强系统的稳定性和可靠性。     

一体化瞬态高温智能存储测试系统设计

为解决当前瞬态高温测试中存在的测试系统对瞬态高温参数信号响应速度慢、动态特性不足、设备布设及装置回收不便等问题,综合运用无线通信技术、数据采集与缓冲技术和存储测试技术,设计了一种通用一体化瞬态高温智能存储测试系统。该系统可用于特殊测试环境下瞬态高温参数的测试,并实时记录存储测试数据和处理结果。设计了基于蓝宝石黑体平面的瞬态高温敏感体、数据处理存储模块和无线模块,并将瞬态高温敏感体、数据处理存储模块和无线模块进行一体化设计。通过ZigBee模块对系统进行参数设置(上、下电、触发电平、测量范围等),使用AVR单片机和FPGA为主控芯片,解决了特殊测试环境下瞬态高温参数的测试采集问题。实际测试结果表明,该瞬态高温智能存储测试系统可准确获得被测温度场瞬态高温参数,具有无线遥控、微功耗、高精度、抗高冲击、抗干扰、微型化、工作稳定和可靠性高等特点,适于恶劣测试环境下瞬态高温参数的测试和记录。     

煤矿井下局部风机监控系统研究

通过对煤矿局部通风关键故障单元、检测和报警参数等进行分析。设计了以单片机作为核心,配合各种传感器与外围电路,自动监控煤矿井下局部通风各项指标的系统。实现了局部风机开机、停机、检测、调速的全面智能化,采用实时在线监测数据传输,实现集中和远程监控。该系统提高了井下安全生产的可靠性,可以满足现代化矿井安全监控的需求,具有实用和推广价值。     

LED灯具老练测试平台的设计与实现

为了提高LED灯具的可靠性和使用寿命,设计并实现了LED灯具老练测试平台,包括硬件设计和软件设计。硬件电路设计包括了单片机控制系统、参数采集电路、告警电路、键盘接口电路、译码电路、显示接口电路等的设计。软件设计包括主程序、按键控制子程序、动态显示控制子程序等的设计。该测试平台具有自定义测试模式和3种自动老练测试模式,满足了LED灯具老练测试的要求。经过较长时间的运行实践,测试平台表现出了良好的稳定性和适应性。     

高顽存性存储网格的构架与性能分析

为提高海量数据存储的可靠性,结合RS(Reed-Solomon)算法和网格技术提出了高可靠性存储网格的整体构架,设计并实现了RS数据存取中间件,理论上证明了系统的数据存储可靠性。通过性能测试,系统具有极高的读写性能。该系统的实现可很好地解决海量数据存储的可靠性问题。     

风机机组能效测试装置的研制

针对风机机组能效测试工作繁杂、效率低下等问题,研制了一套多参数集成化的风机机组能效测试装置。该装置基于STM32控制器为采集核心,采用电力仪表采集电参数,利用压力传感器设计了调理电路测量风压参数,同时对风压参数进行了温度补偿和数字滤波,配合上位机软件实现风机机组能效参数的实时采集分析处理。经现场测试,该装置工作可靠稳定,能够准确测试风机机组的能耗状况,提高了测试效率。     

紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节设计

内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业。通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案。基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性。对关节扭矩特性进行分析,设计了17型号关节扭矩传感器本体,并采用有限元仿真方法,验证了应变片安装位置的合理性。研制了放大与低通滤波电路系统,并对传感器进行实验分析标定,拟合扭矩电压特性曲线,得到线性度、灵敏度、迟滞和零漂参数。最后对研制的关节整机进行负载测试,并应用于五自由度碳纤维轻型机械臂系统。结果表明:紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节质量轻、负载能力高,扭矩传感器具有较高的精度和灵敏度。     

基于FPGA的数字化电涡流位移传感器设计

电涡流位移传感器的载波信号和解调信号均为模拟处理信号,其测量和解调电路均会提高硬件电路复杂性和信号的不稳定性,并增大磁轴承系统的总体设计体积和功耗等。针对这一问题,该文设计了以调幅式电涡流位移传感器为基础的数字化电涡流位移传感器。利用现场可编程门阵列(FPGA)的数字输出信号设计传感器的载波信号,通过FPGA的软件设计对测量电路的输出信号进行数字化处理。该设计在有效降低电路设计复杂性和功耗的同时,提高了传感器测量的可靠性和精确性。     

基于霍尔元件的EPS位置传感器

针对传统的电阻接触式位置传感器存在有触点、可靠性差、寿命短的缺点,提出了一种基于可编程三轴霍尔元件的EPS位置传感器设计方案。对机械结构和电路结构分别进行了研究。机械结构中设计出磁体和转子一体化的转子架,磁体采用径向一对极充磁的方案,使霍尔元件表面磁感应强度变化均匀,提高了传感器的定位精度,并减化了结构,使可靠性提高。电路结构设计中采用了独特的抗干扰电路,保证传感器能够抵抗来自外部的干扰而正常工作。该方案利用霍尔元件,实现了对扭矩的非接触测量,使用该方案设计的传感器可替换电阻接触式位置传感器。