新型线圈发射器的电磁场仿真分析

电磁发射拥有许多化学发射不可比拟的优点,近年来受到各国的广泛关注。传统发射器需在线圈内部加装位置传感器,这使得线圈磁场分布不均且结构复杂。该文基于电磁感应原理,设计出了新型线圈发射器模型,该模型利用线圈外部的传感器来控制电路放电时间,克服了传统结构的缺陷。借助SIMPLORER和Maxwell仿真软件对发射器的主体电路和线圈磁场进行分析,得到了磁场中弹丸的静态和动态特性曲线。仿真结果验证了该新型发射器的作用机理,并得到了四级发射器模型的结构参数。该新型发射器可把30g弹丸加速到12.00m/s。结果表明该新型发射器结构简单、线圈内部磁场分布均匀,大大提高了模型的发射效率和系统的稳定性。     

基于LDC1612/1614芯片的全金属电感式接近传感器设计及研究

航空及军工武器装备系统对电感式接近传感器探测距离和可靠性等提出了更高要求。在理论研究基础上进行电感式接近传感器结构、线圈及磁路、弹簧、信号处理电路和环境适应性等设计,并验证了传感器的实际性能和环境适应性。研制出的基于LDC1612/1614芯片的全金属电感式接近传感器结构小巧简单、稳定性好、感应距离长、重复定位精度高、可适当维修且易实现批量化生产。     

基于AD698的线性差动式位移传感器解码电路设计

线性差动式位移传感器(LVDT)由于其灵敏度高、线性度好、分辨率高、寿命长、可靠性高等优点,已广泛应用于机载测试系统中;为了设计出精度高,稳定性好,能够满足机载测试需求的LVDT传感器解码电路,分析了LVDT传感器磁芯位移与输出电压信号的关系,研究了AD698的内部解调原理,设计出了基于AD698的信号解码电路;该电路通过外围元器件产生传感器所需的激励信号,并对激励信号和传感器输出信号进行解调得到与传感器磁芯位移成正比的直流电压;最后通过实验验证该电路具有结构简单、稳定性高、精度高的优点,能够满足机载测试的要求,且该电路已经过高低温和振动试验,并成功应用于机载测试采集系统中。     

导航系统中电涡流效应的实际应用

导航系统能够根据具体路径的实际状况实现精准循迹,因而对平台传感器的设计要求很高。开发了基于电涡流原理的自动导航控制系统,对金属线圈电涡流传感器信号采集处理与优化、系统机械控制、控制算法的执行和调试等环节进行了试验,并配合硬件进行系统平台的搭建。同时,采用逻辑门及频压转换电路等方案替代传统的电感数字转换器,作为循迹遥感模块来识别路径。采集信号并将其转换为能被单片机识别的数字信号,通过陀螺仪加速度传感器来控制系统的运行质量。通过建模,优化了传感器工作时存在干扰噪声的问题;针对传感器检测范围和距离小的问题,提出了通过增大线圈尺寸、加一级放大电路来扩大传感器检测范围的方法;针对传感器数据可靠性、鲁棒性不高的问题,提出了对传感器数据的归一化处理方法。测试结果表明:该系统具有较高的避障成功率和控制精度。     

地磁传感器在弹载测试系统中的应用

介绍了地磁传感器的工作原理、结构及其在弹载测试系统中的应用,针对弹载测试的特殊性,设计了一种基于薄膜线圈式地磁传感器的弹载测试系统,该系统具有误差不随时间积累、可靠性高、响应速度快等优点,简述了弹载测试系统的工作原理、系统硬件结构及薄膜线圈式地磁传感器的信号调理电路,经过实弹测试验证,该地磁式弹载测试系统能准确测量弹丸的加速度和转速的实际飞行参数。     

一种基于感应原理的城市地下管道检查孔定位系统

介绍一种用于城市各种地下管道中被覆盖的检查孔定位的检测系统。系统的传感器由探头及发射和接收电路组成。根据电磁感应原理设计了实用的探头线圈。发射电路产生发射线圈所需的激励,接收电路处理来自接收线圈的检测信号。由地面上的数据采集系统根据检测信号以及距离检测结果得到被覆盖检查孔的准确定位信息。经过实际管道中的现场实验,得到了令人满意的测试结果。     

基于阻抗原理的磁弹性传感器测试仪设计

设计了一种基于阻抗原理的磁弹性传感器共振频率测试仪。系统集成了微控制器、交流激励信号发生单元、直流偏置信号发生单元和有效值检测电路单元,并通过RS-232串口总线实现与上位机之间的通信。交流激励信号电路采用压控电流源方式,避免了线圈阻抗变化对交流激励电流的影响。实验结果表明：测试仪可以快速检测磁弹性传感器的共振频率,稳定性好,精度高,系统操作简单,集成度高,能够满足磁弹性传感器研究中的检测要求。     

MnZnFeO体环形磁芯微电流传感器的研究

利用MnZnFeO体环形磁芯作为敏感材料,设计了一种采用单磁芯双绕组结构,高稳定性电压源供电,多谐振荡桥新型非接触型电流传感器及其信号处理电路.分析了传感器的工作原理,对传感器信号处理电路进行了参数设计计算,对测量结果进行了分析.通过对电路参数的优化设计,提高了传感器的分辨力、线性度及灵敏度.     

高速磁浮列车悬浮气隙测量系统的设计

针对长定子直线同步电机驱动的高速磁浮列车,提出了采用特定的立体探头线圈来减弱定子轨道齿槽结构的影响,同时,抑制外界磁场干扰,以实现准确测量悬浮气隙。阐述了基于电感式传感器和现场可编程门阵列(FPGA)信号处理的悬浮间隙测量系统的硬件结构、工作原理及其信号处理方法。试验证明:该设计是可行的,能够满足高速磁浮列车控制系统的要求。     

脉冲磁场传感器频率特性分析与拓宽频带方法

在针对电磁脉冲毁伤效能的研究中,提出一种采用线圈型磁场传感器的方法来测量电磁脉冲。根据线圈型磁场传感器测量脉冲磁场的基本原理,分析了其工作时的等效电路和频率特性,根据探测线圈归一化传递函数分析负载电阻对测量频率范围的影响,在此基础上就如何拓宽探测线圈的工作频段,提高传感器响应的灵敏度和稳定性进行了讨论,并提出相应的改进方法,并通过实验进行验证。     

电涡流间隙传感器的温度补偿

电涡流间隙传感器具有无接触测量、动态响应快和适应性好等特点,应用领域十分广泛,缺点是温度漂移较大。介绍了电涡流传感器工作原理,并分析了温度漂移的主要因素。建立了检测线圈的数学模型,通过温控试验证明了数学模型的正确性;利用差分方式抵消了检波电路参数的温度漂移,提高间隙信号输出的稳定性。通过试验对检测线圈和检波环节补偿电路进行验证,得出温度-检测线圈输出电压曲线,将补偿前和补偿后试验结果进行对比,满足JJG 644-90标准要求,温度漂移小于12.1%,证明了补偿方法的有效性。     

基于有限元分析的间隙检测线圈间距优化研究

针对中低速磁浮列车间隙传感器通过轨道缝隙时悬浮间隙值测量存在较大误差的问题,采用有限元分析的方法对间隙传感器内的检测线圈间距进行优化。利用ANSYS软件建立双线圈过40 mm轨道缝隙的三维仿真模型,对间隙传感器在不同线圈间距下进行垂向检测特性和额定悬浮间隙时横向过轨道缝隙的检测特性进行仿真。得到了不同线圈间距下的误差分布曲线,仿真结果表明:检测线圈间距为87 mm是满足误差要求的最小线圈间距,为最优的线圈间距。     

冗余差动变压器式位移传感器设计技术研究

为了满足伺服系统位移传感器安装空间小、测量范围大及高可靠性的需求,对串联双冗余高精度差动变压器式位移传感器的设计技术进行了研究。阐述了差动变压器式位移传感器的原理和结构,介绍了串联双冗余差动变压器式位移传感器抗电磁耦合干扰、结构加固以及专用变换电路的设计方法;为提高线性度,在有限的径向安装空间,设计阶梯式线圈绕制方法,通过试验找出了最佳绕线参数,使线性度达到0.1%以上,满足了系统的高精度和高可靠性要求。     

散射式红外浊度传感器的设计

本文设计了一种散射式红外浊度传感器,该传感器采用瑞利散射原理来测量散射光,能够增加测量的准确性和灵敏度.介绍了浊度传感器的结构,包括浊度传感头、PWM调制电路、信号检测电路.通过测试系统完成红外浊度传感器对水溶液浑浊度的检测,该传感器具有结构简单、体积小、可靠性好的优点.     

基于新型ICP脉动压力传感器的信号调理电路设计与实现

在飞行器地面试验中,新型ICP脉动压力传感器常用来测量飞行器与发射筒之间的关键位置表面由于空气脉动产生的脉动压力参数;ICP脉动压力传感器工作时需要恒流源供电,同时其输出信号不能满足大多数模数转换芯片对于输入电压的要求,针对以上问题,提出了一种基于新型ICP脉动压力传感器的信号调理电路,并详细介绍了电源电路、脉动压力信号调理电路等模块的设计原理和方法;测试结果表明该设计能够满足新型ICP脉动压力传感器3.4mA恒流源供电需求,并且能准确地将其输出电压信号调理为0.366~2.13V,符合AD7667转换范围要求,同时能有效地滤除信号中混入的9.6kHz以上的高频噪声以及椭圆型高阶低通滤波器自身引入的开关噪声;该信号调理电路可靠性高,已经成功应用于飞行器地面发射试验中。     

空间两相流体装置地检系统设计

设计了一种空间两相流体回路实验装置地检系统,用以在地面上模拟两相流体实验过程,验证两相实验装置的可靠性和稳定性。针对两相流体的相变过程和输运过程特点,提出一种新型的差分式热电偶测温方案和基于大功率H桥的Peltier控温解决方案。以STM32F4芯片为控制核心,搭建由传感器模块和执行器模块等组成的硬件系统,并完成Lab VIEW监控平台的开发。对地检系统和两相装置进行地面联调,实测表明该系统稳定可靠。     

基于CAN总线的自动气象观测系统设计

根据地面气象要素观测的需要,设计了一种基于CAN总线接口的自动气象观测系统,并详细介绍了该观测系统的总体结构设计和工作原理.系统采用主从方式,通过CAN总线将各个观测节点连接起来,并将各个观测节点采集的数据传输到上位PC机处理.观测节点采用MSP430单片机为主控制器,控制和处理传感器采集数据,并通过CAN控制器MCP2515将采集的数据传输给上位机.该系统硬件结构简单、可靠性高、测试结果能满足实际的测量要求.     

基于AD9959与STM32 F4的时栅位移传感器电气系统设计*

在传统时栅位移传感器信号处理系统的基础上,提出了一种利用AD9959和STM32F4所构成的新型时栅位移传感器控制电路来代替原来以CPLD、FPGA和DSP所构成的信号处理系统。实际应用表明：48对极时栅传感器整周(0o~360o)的误差达到依1.62义,该方案精简了电路结构,提高了信号系统的可靠性与稳定性,降低了生产成本。     

基于单片机的无线遥控智能小车的设计与实现

从控制的角度论述基于单片机的无线遥控智能小车的工作原理。该智能小车采用STC8C52单片机作为核心控制器,通过无线通信模块遥控小车,实现前进、后退、转弯、刹车等基本功能,并利用红外传感器探测障碍物,实现小车的自动避障。整个系统电路结构简单,且可靠性高。     

一种改进的高灵敏度金属检测系统

在分析传统平衡线圈原理的基础上,提出了一种改进的平衡线圈结构,以满足不同的应用需求。首先对该种平衡线圈的原理进行分析,据此设计了一种由平衡线圈、信号处理电路和ATmega8等构成的高灵敏度金属检测系统。通过实验验证了该金属探测器的检测效果,并提出了部分改进措施。