基于RN8209高精度多路智能电表研究

介绍了一种以RN8209高精度电能计量芯片为核心,采用ATmega 32单片机为主控芯片的高精度多路智能电表的设计。该装置可采集多路电能信号并处理,以其中一路采集模块为例,完成了对电能信号的高精度采样任务,并可任意扩展到六路以上,实现联合控制功能。     

基于ZigBee的智能超声波水表远程抄表系统探讨

文章介绍了Zig Bee技术的特点和智能超声波水表的计量原理,并对Zig Bee技术在智能超声波水表远程抄表系统的应用进行了探讨。该抄表方案借助Zig Bee技术在无线通信方面的优势,具有组网迅速、网络容量大、传输可靠、数据安全、实时性强等特点,非常适合智能超声波水表无线组网。该抄表方案也可应用于电表和气表。     

求解二维非定常对流扩散方程的高精度指数型差分方法

针对二维非定常对流扩散方程,提出了一种高精度指数型差分方法,证明了所构造差分格式的无条件稳定性.通过数值算例验证了差分格式的有效性和合理性,并且对于对流占优问题的求解该方法更优越.     

抛物型方程的一种恒稳定高精度差分格式

对一类二维抛物型方程,建立了一种半显式高精度差分格式,其截断误差为O(τ2+h4),并且是无条件稳定的,数值算例验证了方法的精确性和可靠性。     

基于嵌入式迭代的高精度浸入边界法

针对传统浸入边界法施加边界条件精度不高的情况,将附加体积力的求解内嵌到压强泊松方程的迭代当中,提出了基于嵌入式迭代的浸入边界法.将所提出的算法应用到圆柱绕流数值模拟中,并与他人的实验值和数值解进行了对比,验证了所提算法具有较高的计算精度.分析了插值函数是导致浸入边界法高估圆柱阻力系数的原因,并对阻力系数进行了修正,修正值与采用贴体网格得到的结果非常吻合.比较了本文算法和传统算法的圆柱迎流侧驻点附近的速度矢量和圆柱周围的流线,证实了本文算法在施加边界条件方面的优越性.比较了两种算法的计算效率,迭代计算附加体积力所导致的额外耗时不显著.     

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.     

一种低电压无采样保持运放14 bit,100 MS/s流水线型模数转换器的65 nm CMOS工艺实现

设计了一款低电压实现的14bit,100MS/s流水线型模数转换器(Pipelined ADC),该ADC前端采用无采样保持运放结构来降低功耗和减小噪声,减少了第一级采样网络孔径误差和非线性电荷注入的影响.通过选取合适的输入采样电容容值解决了kT/C噪声和电容不匹配的问题,并设计了符合系统要求的低电压高速高增益运放.该模数转换器同时也包含了带隙基准、分布时钟产生电路、参考电压和共模电压缓冲器等电路模块.芯片采用TSMC 65nm GP 1P9M CMOS工艺实现,面积为3.2 mm2(包含PAD).测试结果表明,当采样率为20MS/s,输入信号频率为1.869MHz时,信噪比(SNR)为66.40dB,信噪失真比(SNDR)为65.21dB,无杂散动态范围(SFDR)为73.44dB,有效位数(ENOB)为10.54bit.电源电压为1.2 V,整个模数转换器的总功耗为260mW.     

三维坐标点集的空间直线度高精度快速评定

针对3维坐标点集合空间直线度误差评定时出现的精度不高、评价效率低的问题,提出一种具有较高精度和较好鲁棒性的3点高精度快速算法(3PHFA).该算法依据国家标准规定的空间直线度有效判别形式,通过3维最小二乘法(3DLSA)拟合、空间坐标转换、坐标投影和确定最小包容圆(MCC),并最终确定最小包容圆柱面(MCS).通过在3DLSA基础上增加高效搜索算法,空间直线度评定精度提高约20%,耗时1s以内.对比不同评定算法表明:3PHFA具有效率高、精度高、鲁棒性好的优点,其误差评定精度全面优于3DLSA,适用于三坐标测量机(CMM)这类实时处理系统,具有良好的实用价值.     

基于普通单片机的高精度高分辨率频率及周期测量方法

本文叙述了普通单片机通过外扩高速计数器,大大提高系统定时器／计数器的计数脉冲速率,实现高精度、高分辨率的信号频率及周期的测量方法,并给出了应用实例。该方法实现简便,具有很好的实用价值。     

多点动位移数字图像相关法光测技术研究

动位移测量在诸多工程领域中有着大量需求,针对现有各种测量技术仍然存在着效率低、精度差、成本高等局限性。基于数字图像相关(digital image correlation, DIC)原理,建立了一套多点动位移高精度光测技术及系统。首先设计了一种基于同心圆的靶标专用图案,用于测点的自动识别及图像的自动标定,并通过对硬件配套软件SDK(software development kit)的二次开发,构建形成了可同时适用于无线和有线工业相机的硬件架构,最终开发形成多点动位移DIC光测软件系统。采用3等精度量块对该系统进行精度校准试验,结果表明该系统测量精度为0.01 mm,系统基本误差为0.05%,灵敏度为0.2%。进一步开展典型应用场景测试,发现该系统在低频振动测量时具备与高精度激光位移传感器相当的精度,而对于高频振动场景,采用高频率相机也可实现动位移高精度实时测量。可见该系统与激光位移传感器等相比有显著优势,可在实验室测量、工程现场测试等场景中推广应用。