基于SSI的磁致伸缩位移传感器测量系统的设计

设计了一种基于SSI的磁致伸缩位移传感器测量系统,重点介绍了测量系统的硬件设计和SSI接口时序。采用SSI接口作为磁致伸缩位移传感器的输出方式,通过FPGA综合管理和时序设计实现多路SSI信号的测量,并可以通过PCI总线传输接口实现FPGA与上位机的数据通信。测试结果表明,该设计方案稳定、可靠,满足测量系统性能指标要求。     

磁致伸缩超声导波管道检测传感器研究进展

超声导波无损检测技术因其使用频率低、传播距离远和信号衰减小等特点,可以实现高效率、非接触、长距离和大范围的管道缺陷检测,受到国内外学者的广泛青睐与关注.在介绍磁致伸缩物理特性和磁致伸缩超声导波传感器检测原理的基础上,从制作超声导波传感器的磁致伸缩材料和传感器的结构设计与优化两方面,综述了磁致伸缩超声导波传感器的研究现状...     

磁致伸缩超声导波管道检测传感器研究进展北大核心CSCD

超声导波无损检测技术因其使用频率低、传播距离远和信号衰减小等特点,可以实现高效率、非接触、长距离和大范围的管道缺陷检测,受到国内外学者的广泛青睐与关注。在介绍磁致伸缩物理特性和磁致伸缩超声导波传感器检测原理的基础上,从制作超声导波传感器的磁致伸缩材料和传感器的结构设计与优化两方面,综述了磁致伸缩超声导波传感器的研究现状,并对其发展趋势进行了展望。     

磁致伸缩位移传感器检测信号分析

实验研究了磁致伸缩位移传感器的探测电压信号,以便提高磁致伸缩位移传感器的检测精度。分析和验证了波导丝材料、驱动脉冲电流、检测线圈等参数对磁致伸缩位移传感器输出电压的影响规律。对检测线圈进行了优化设计,基于实验数据确定了传感器的各项参数值。实验发现磁致伸缩系数大、魏德曼效应显著的Fe-Ga材料作为波导丝,可明显提高电-磁-机械能的转换效率,获得较大的检测电压信号。研制了新型Fe-Ga波导丝磁致伸缩位移传感器样机,并与Fe-Ni波导丝传感器进行了性能对比。结果表明,与Fe-Ni波导丝相比,Fe-Ga波导丝磁致伸缩位移传感器的检测信号明显增强,信噪比显著提高,其检测电压信号幅值比Fe-Ni波导丝检测电压信号幅值提高了40mV,相应的传感器精度提高了2倍。     

磁致伸缩位移传感器信号处理电路的研究与实现

介绍磁致伸缩传感器的工作原理及实现机制此传感器利用磁致伸缩效应,根据发射端的激励脉冲电流,产生脉冲磁场,设计发射脉冲与回波信号的时间差计算活动磁铁的位置.设计并实现了激励脉冲发射电路、滤波、信号放大、电压比较、检波等信号处理电路.由于磁致伸缩材质和扭转波的传播特性,以及电子测量电路对于精确测时功能的实现,使得该传感器同时具有精度高、测量大位移、寿命长、安装简便,适用范围广等优点.     

磁致伸缩导波传感器换能效率估计方法

偏置磁场与磁致伸缩纵向导波传感器换能效率密切相关,为了解决磁致伸缩纵向导波检测中缺少传感器换能效率估计手段的问题,提出了一种估计永磁式磁致伸缩纵向导波传感器换能效率的方法。首先,从磁致伸缩导波能量转换的角度出发,建立了截面区域偏置磁场强度与导波接收信号幅值间的关系;其次,根据磁致伸缩纵向导波偏置磁场的作用机理,针对管道内磁场不均匀现象,提出了磁致伸缩纵向导波传感器换能效率的评估方法;然后,通过有限元仿真及实验对通过管道表面空气中的磁场强度表征管道内偏置磁场的可行性进行了验证;最后,通过实验确定了方法的有效性。该方法通过测量管道外表面空气中周向多个位置的轴向磁场强度表征管道截面内偏置磁场强度,利用偏置磁场强度与导波通过信号幅值关系曲线得到不同区域单元振动对导波信号的能量贡献计算得到加权幅值,并以此幅值为依据估计传感器的换能效率。实现了对磁致伸缩导波传感器换能效率的估计,为仪器智能化研究提供了基础。     

Galfenol薄片式力传感器的理论研究与设计

为了提高磁致伸缩传感器的性能,并解决材料的脆性问题,设计了铁镓合金(Galfenol)薄片复合非磁性基底作为敏感元件。以基于J-A模型和磁-机效应法的动态耦合模型为依据,利用感应线圈采集Galfenol磁致伸缩逆效应的力感知信号,实现外力检测的目的。COMSOL仿真结果验证了模型描述磁化过程的有效性,传感器经信号采集系统放大后的输出电压可达60 mV以上,并与外力保持良好的线性度。     

磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的研究与设计

介绍磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的工作原理及设计机制。该传感器利用磁致伸缩的Wiedeman效应发射扭转波，利用磁致伸缩逆效应接收回波信号，根据发射脉冲与回波信号的时间差计算活动磁铁的位置，由于磁致伸缩材料和扭转波传播的特性，以及测量电路对于精确测时功能的实现，使和该传感器同时具有精度高，成本低，寿命长和安装简便，适用范围宽等优点。     

基于压电陶瓷的磁致伸缩位移传感器建模分析

对基于压电陶瓷的磁致伸缩位移传感器进行建模与分析。通过磁极化强度模型,分析了弹性波机理。以波导丝和压电陶瓷拾音器为讨论核心,综合运用弹性波振动模型、磁机耦合关系、压电效应等理论,推导了传感器系统的磁机耦合模型及电压输出模型,表明了系统结果主要与磁场强度、脉冲电流、距离、材料参数等有关。通过搭建以压电陶瓷作拾音器的磁致伸缩位移传感器系统,比较模型数据和实验结果,证明了系统模型的合理性,为磁致伸缩位移传感器的研究提供了理论参考。     

磁致伸缩-磁翻板一体化强酸强碱罐液位检测装置的研究

基于磁致伸缩液位传感器和磁翻板液位检测装置的工作原理,将磁致伸缩传感器和磁翻板液位计组合,通过实验再将磁致伸缩和磁翻板装置共用一个磁浮子,并结合单片机缓和GSM技术实现了磁致伸缩-磁翻板一体化液位检测装置对强酸、强碱罐酸碱液位的非接触式测量.     

基于USB和DSP的高速凸轮机构信号采集系统

针对高速凸轮机构原有信号采集系统的缺陷,设计了基于USB2.0和DSP的高速信号采集系统,该系统的硬件电路包括模拟信号调理电路、光电码盘计数电路、信号处理电路和USB接口电路.信号处理模块选用32位浮点型DSPTMS320F28335作为核心器件对信号进行处理,通过使用SPI总线将处理后的数据传输到USB2.0接口模块.USB2.0接口模块的主要器件是FPGA和CY7C68013,FPGA将接收的数据转换为可被USB接口芯片CY7C68013传输的格式,传输到PC机进行显示、存储等.信号采集系统的软件部分包括上位机应用程序、USB通信程序和数字信号处理器程序,通过硬件电路和软件的有机结合实现凸轮机构高速信号的采集.     

基于PSoC3的高性价比虚拟信号分析仪

以PSoC3为基础设计了一种高性价比的虚拟信号分析仪。系统由虚拟仪器卡和配套PC软件2部分组成,两者采用USB 2.0通信。虚拟仪器卡完成信号采集和产生任务,其中微控制器、ADC、DAC、USB、信号切换等核心模块完全在一块PSoC3芯片上实现。配套PC软件完成信号实时显示、记录回放、频谱分析和信号源生成功能,在图形化开发环境LabVIEW下设计。系统充分利用了PSoC3在模拟和数字信号混合设计上的优势,具有高性能、低成本、低功耗、携带方便等特点。     

基于STM32和μC/OS-Ⅱ的USB数据采集系统

为了满足对数据采集系统对高性能的需求,介绍了一种快速可靠的数据采集系统。该系统采用了Cortex-M3架构的ARM微处理器STM32作为基础,根据集成的USB接口模块的特点,设计了基于通信设备类(CDC)的USB通信模块;然后移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统进行了任务调度,并采用信号量和邮箱进行了数据采集和USB发送任务之间的通信;再利用ST公司提供的驱动程序,实现了以USB设备枚举为虚拟串口,达到PC机可以按通用串行总线(COM)方式访问USB端口的目的。实际测试结果表明,该数据采集系统处理传输速度快、数据可靠性高,综合性能显著。     

基于USB的多通道虚拟频谱分析仪

介绍一种基于USB技术的多通道虚拟频谱分析仪的设计.系统以FPGA为主控芯片,采用多通道A/D转换器进行数据采集,USB接口高速传输,LabVIEW编程来实现频谱分析功能.与传统频谱分析仪相比,具有性能稳定、开发成本低、便于重构等优点.系统支持多通道信号同步采样,可完成三相电压监测,功率谱分析等功能.     

基于线阵CCD的织物图像采集系统

介绍了线阵CCD传感特性和CCD驱动时序.设计了一个新颖的基于数字信号处理器DSP的线阵CCD驱动电路、CCD输出模拟信号采集和串行USB接口为一体的CCD织物图像传感及其数据采集系统.给出了该系统硬件原理图,分析了系统工作原理.该系统硬件线路简单可靠、性价比高,并配有与上位机通信的USB接口,能高速实时地将织物图像信息传送至上位PC计算机.     

便携式振动信号分析系统的设计与实现

本文主要描述了一种基于USB 2.0接口的振动信号分析系统的设计与实现。信号调理部分主要运用了锁相环技术实现对振动信号的整周期采样和自适应抗混叠滤波;然后采用CYPRESS公司的USB2.0芯片CY7C68013A实现采集硬件与PC机的连接;接着利用VC 调用Measurement Studio强大的信号分析函数,使用CWGraph图形控件,对振动数据进行同步分析和显示,此方式改进了硬件设计的工作量大,开发周期长,系统可扩展性能较差的缺点。     

LabVIEW基于USB2.0的数据采集及处理

利用LabVIEW编程,实现了基于USB2.0接口的数据采集及处理,具有良好的人机交互界面,实用丰富的调试功能。经测试满足用户的要求,实现了良好的运行效果。     

基于单片机技术的智能电导率仪设计

介绍了一种智能电导率仪的测量原理和软硬件结构。以STC89C58RD＋单片机为核心,结合电导测量电路,可以实现量程自动选择、人机交换界面、温度补偿、时间显示、USB接口等功能。     

基于USB接口的光栅信号处理系统研究

将USB总线和光栅测距结合于一体，设计了一种基于USB接口的光栅信号处理系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。系统由光栅数显和USB通讯两个相对独立的部分组成。单片机是光栅信号处理系统的核心部分，是系统的信息处理与控制单元，实现光栅测量数据的采集与处理，键盘、显示及USB通讯的控制。     

基于线阵CCD和USB控制器的光谱采集系统

为了降低光谱采集系统中硬件电路的设计的复杂性,设计了一种基于线阵CCD和USB控制器的光谱采集系统。该光谱采集系统主要包括超高灵敏度线阵CCD传感器、CCD专用的A/D转换器AD80066以及CY7C68013 USB控制器;USB控制器兼备对CCD和A/D转换器的驱动以及数据传输控制的功能。实验结果表明,该光谱采集系统具有较好的信噪比(SNR),在微型光谱仪上具有较好的应用前景。