基于超声波回波衰减理论的超声波浓度计设计

基于超声波回波衰减理论,以微控制器C8051F021为核心控制超声波发射和接收电路,实现超声波浓度计的设计。采用直接数字频率合成芯片AD9833产生脉冲串,经过功率放大电路驱动超声波换能器,超声波经过悬浊液到达接收换能器,利用92dB动态范围的对数放大器AD8307对回波衰减信号进行检波放大,最后由微控制器对数据进行处理得出浓度值。超声波浓度计在工业控制中有较高的应用价值。     

一种增益自适应光电信号放大器

该文设计了一种针对光电信号的可自动调控增益的微弱电流信号放大器,该放大器使用电压比较电路与数字逻辑电路结合。电压比较电路对将输入的电压信号与设定的三个基准电压进行比较,再使用数字逻辑电路对比较结果进行处理得到增益选择信号,实现了电路根据输入信号的幅值自动选择放大增益。实验表明,该放大器可以将不同幅值的电流信号按照电路选择的增益放大到适合AD采集的幅值范围。     

基于TDC-GP22的超声波渡越时间测量方法研究

介绍了采用TDC-GP22用于超声波气体流量计信号接收和渡越时间(TOF)检测的实现方法。针对超声波信号接收电路,设计了带通滤波放大电路进行噪声抑制和放大处理,采用高速模数转换器(ADC)和数字电位器设计了增益控制电路,实现了对超声波接收信号的自动增益控制(AGC);针对超声波渡越时间检测,设计了阈值比较电路和高精度TDC-GP22时间检测电路。利用噪声阈值门限对TDC-GP22进行动态使能,避免了噪声引起的误检测。在音速喷嘴气体流量标准装置上进行了流量标定试验,试验结果证明了本测量系统具有良好的测量精度和测量稳定性。     

超声波探伤仪中放大电路的设计

为了使超声波探伤仪接收电路能够得到完整且不失真的超声回波信号,设计了可控增益的放大电路。该电路采用集成芯片AD603,使用8051F020单片机和其自带的数/模转换器实现增益的控制,该电路具有增益调节范围宽、调节准确、性能稳定等优点。     

高精度超声波智能测距仪的设计与实现

介绍了超声波测距工作原理并分析超声波测距误差产生的原因。为了达到高精度的测距要求,描述了以MC9S12XS128为核心的硬件设计方案。设计了以LM555定时器组成多谐振荡器的超声波发射电路和以数字电位器MAX5400、可编程放大器AD620组成可调节自动控制增益电路的超声波接收电路以及温度补偿电路。实验表明,在近距离测量范围内该超声波测距方法可达到毫米级。     

一种同时输出模拟信号和数字信号的光电传感器接收芯片

本实用新型涉及一种同时输出模拟信号和数字信号的光电传感器接收芯片,属于集成光电传感器接收芯片。光电接收电路分别与模拟信号放大电路与模数转换电路连接,模拟信号放大电路与模拟信号输出电路连接,所述模拟信号输出电路用于同时输出模拟信号PA、NA、PB、NB、PZ、NZ,模数转换电路与数字信号输出电路连接,所述数字信号输出电路用于同时输出数字增量信号A、B、Z和数字磁极信号U、V、W。优点在于结构新颖,模拟信号和数字信号同时输出,便于客户根据后续需求进行开发和应用,使用灵活,实用性强。     

四声道超声波流量计收发电路设计

介绍了超声波流量计的工作原理,设计出一种简单高效的四声道超声波驱动电路及回波接收电路.着重介绍了四声道电路的设计,信号接收电路采用集成芯片放大滤波,本系统主要应用于超声波气体流量计.实验结果表明.发射效率高、回波信号良好.     

火焰触发器用自适应信号处理电路设计

为解决火焰触发器无法依据天空背景亮度自动调整电路增益,易于出现信号饱和和无信号输出的问题。基于乘法除法运算原理,本文设计了一种新型前馈型AGC电路用以扩大火焰触发器的动态范围。输入信号经峰值采集电路、过峰时刻判断电路、峰值保持电路、除法电路后生成增益控制电压,增益控制电压与经延时的原始信号相乘,实现对输入信号的自适应放大。经模拟实验验证,该电路可有效将80mV~1V范围内的模拟信号放大至5V,电路动态范围15dB~35dB、延迟时间100μs,输出信号信号幅值波动较小,最大误差小于5%。     

基于磁转速信号的自适应增益采集系统设计

针对线圈式磁传感器随测量转速变化所产生的电动势信号幅值线性变化,为实现此类幅值与周期动态变化信号的无失真采集,设计了一种增益随输入信号幅值水平改变的自适应增益采集系统。本系统以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,对输入信号幅值进行分析,根据幅值分析结果控制电路增益在-20dB~80dB范围内自适应改变,并记录系统当前时刻增益,根据当前增益还原得到输入信号,将增益信号和还原信号同步存储。采集信号经自适应增益后输出信号幅值控制在设定范围内,利于对动态信号中不同幅值区间信号变化细节直接观察。通过幅值在20μV~10V范围内转速信号输入测试,系统自适应增益后信号幅值控制在了0.1V~4V范围内,实现了对动态转速信号的无失真采集,验证了本自适应增益采集电路的性能,在高动态幅值信号采集领域,具有良好的应用前景。     

宽动态范围自适应变采样率数据采集系统设计

本文介绍了一种宽动态范围,采样率自适应变化的具有通用性的数据采集系统的硬件组成及实现原理。设计了程控衰减、放大电路及程控滤波电路,完成前端的信号调理工作,采用TMS320VC33这款DSP作为核心芯片,完成主要控制和自适应数字信号处理部分,实现了对信号的实时处理和分析。     

基于AD9854的超声导波激励电路设计

为解决超声导波激励信号频率单一问题，设计了一种基于直接数字频率合成器（DDS）AD9854的宽频超声导波信号激励电路。在激励电路设计过程中，激励信号是由DDS利用正弦信号的相位与时间线性变化的特性，通过查询芯片内部存储的正弦信号表来实现频率的合成，并快速生成Chirp信号。采用椭圆低通滤波器消除DDS的杂散干扰，采用电压放大电路和功率放大电路进行信号两级放大，实现±25 V、100 kHz~1 MHz的Chirp信号输出。实验结果表明，超声导波激励电路软硬件设计合理，不仅能激励出超声导波检测所需要的宽频Chirp信号，还能明显区分出铝板上有无腐蚀缺陷，适用于激励多种不同中心频率的超声导波传感器。     

车辆防碰预警系统的设计

介绍了一种以ATmega16单片机为控制核心的车辆防碰预警系统,提出了解决收发一体式超声波测距电路难题的新方法;由于温度对超声波波速的影响,增加了温度补偿电路来消除误差;设计的自动增益控制(AGC)电路,有效地解决了回波信号过于微弱而导致系统测量误差加大的难题;在此基础上,设计了相应的超声波测距系统的软件;对系统进行了测试,如主要试验参数:灵敏度、测距、频率等;并将所测数据与实际数据进行了对比;结果表明,该预警系统具有较高的测量精度。     

基于USB2.0技术的智能超声信号发生器设计

智能超声信号发生器的设计分为信号波形数据产生、传输存储和转换输出3个部分.在数据传输存储部分,介绍运用EZUSB FX2系列芯片Cy7C68013,采用FPGA芯片控制,实现USB2.0数据传输功能的技术,还提供了用所设计开发出的信号发生器输出变频变幅波波形的实测结果图.     

10-26GHz CMOS六位数控衰减器设计与实现

为了使衰减器更好的适应相控阵系统对高集成度波束赋形电路的应用需求。基于55nm CMOS工艺,设计了一款具有低插入损耗、低附加相移特性的六位数控衰减器,该数控衰减器采用桥T和π型衰减结构级联而成,在10-26 GHz频率范围内实现步进为0.5dB、动态范围为0-31.5 dB的信号幅度衰减。为减小插入损耗,NMOS开关采用悬浮栅和悬浮衬底连接方式,同时采用了电容补偿网络和电感补偿以有效降低附加相移。仿真结果表明,在10-26GHz的频带范围内,该数控衰减器的插入损耗小于-7dB,输入/输出回波小于-10dB,附加相移小于±3°,所有衰减态的衰减误差均方根小于0.8dB,芯片的核心电路面积为0.36 mm×0.16 mm。     

智能宽带信号检测系统

为了能够准确的测量信号的参数,设计了一种宽带交直流信号检测系统,该系统的控制芯片采用的是STC12C5A32S2单片机.首先,信号采集电路采集到的信号经交直流测量电路进行处理;然后,通过分压和自动增益放大电路等处理后,在频率和相位检测电路中测量信号的频率和相位;最后,在液晶显示器上显示待测信号的幅度、相位和频率等信息.在实验中,测量了频率为0-20KHz的不同幅度信号,实验结果表明,在低频情况下测量误差可以忽略,在高频信号测量时的测量误差小于1%.     

高精度数字化超声波液体流量测试系统设计

根据超声波时差法测量流量的原理,设计了一种数字化超声波液体流量测量系统。基于增强型高精度时间数字转换芯片TDC-GP21的流量测试系统的设计方案,采用复杂可编程逻辑器件（CPLD）,协助数字信号处理器（DSP）TMS320F2812实现逻辑控制、时序协调等功能,与TDC-GP21共同构成核心的测量系统。以MC1350和外围辅助电路构成的数字化自动增益控制系统使仪表能够适应不同管径流量的测量。由DSP完成测量系统的数据处理和曲线拟合,从而实现完整的数据存储、通信、复位等功能,保证了系统的信号采样精确和高速数据处理。     

一种电网APF数控系统的实现

在电网谐波检测分析与正弦脉宽调制(SPWM)控制的基础上,设计出一种新的基于DSP和PIC芯片双重控制的有源电力滤波器系统.通过信号采集电路采集电网信息,利用TMS320F2812-DSP高速信号处理能力进行谐波检测和FFfr变换,将得到的补偿指令电流信号传送给dsPIC30F4012专用三相PWM带死区带保护输出进行...     

时间数字转换技术在三维海流计中的应用

随着电子技术的进步,通过数字电路实现微小时差的测量成为现实,时间到数字转换(TDC)技术已经广泛应用于测量等领域。本文介绍ACMA公司生产的TDC-GP2时间数字转换芯片,通过设计一套实用的电路系统应用于超声三维海流计系统。实验分析表明,通过此方法测量脉冲到达时间间隔可以获得亚纳秒的时间分辨力,并可实现精确的三维流速测量,测量精度达到±3mm/s。     

超声回波信号特征提取器的设计

本文提出一种结合模拟电路和CPLD器件对超声回波信号特征提取的方法,提取的特征量包括8寸间、能量和幅值信号。通过对超声回波信号特征的分析,该方法利用微分器、积分器、延时电路、波门电路、计数器以及峰值保持模块,直接对检波后的超声信号进行处理提取信号特征。最后对各个模块进行了模拟仿真,结果表明本文提出的电路设计可以实现对超声回波特征的提取,能够提高精度和检测效率,并为进一步自动检测开发提供了基础。