用于冷原子干涉仪激光时序控制的DDS跳频系统设计与实现

为了满足冷原子干涉实验对时序控制的需求,设计并实现了一个基于LABVIEW软件的激光时序控制DDS系统,其工作过程为通过设计的LABVIEW上位机软件输入需要产生的频率和频率间隔时间,ARM芯片根据LABVIEW软件发送来的控制信息实现对射频信号芯片的控制,CPLD芯片用来控制射频信号之间的时间间隔,最后DDS芯片产生与控制信息相对应的射频信号。与目前同类装置相比,系统实现了跳频时间和频率更加精确和工作稳定性更好。经过系统的调试分析以及性能测试,DDS跳频系统能够满足原子干涉仪激光时序控制需求。通过测试DDS装置,DDS装置能够输出准确输出射频频率值,并且射频频率时间间隔能精确到微秒。DDS装置可以有效控制冷原子干涉仪的激光时序,在探询时间为120毫秒且重复率为2.2赫兹的情况下,冷原子重力仪的重力测量灵敏度达到 。     

加速度传感器安装方式的理论建模与响应分析

在传感器使用过程中,受其绝缘性能和安装方式的影响,通常会在传感器与被测对象之间安装绝缘过渡装置。而绝缘过渡装置性能的优异和结构的好坏直接影响着加速度传感器的最大响应频率。通过建立加速度传感器安装方式的理论模型,分析了影响传感器输出响应的主要因素。通过不同传感器、不同过渡装置及不同固定方式的组合,对传感器的输出响应进行了实验研究。结果表明：加速度传感器的最大响应频率受过渡装置的影响较大,过渡装置设计的好坏直接制约了传感器的频响范围。通过理论分析和实验研究,提出了提升带过渡装置传感器响应频率的方法。     

巴克豪森励磁检测传感器设计与仿真分析

针对铁磁性材料设计了一种基于巴克豪森效应的励磁检测传感器装置.为了验证所设计的励磁检测传感器中励磁装置的可行性,利用有限元电磁场仿真分析软件Ansoft对磁化器部分进行了有限元仿真,并分析了不同激励条件下的试样磁化效果.通过仿真结果可以得出:磁化装置符合设计要求,能够对试件进行有效的励磁;通过不同参数下的仿真结果得到,励磁电流幅值以及频率是影响励磁效果的关键因素,并且对于特定分析点,随着励磁电流的幅值减小以及频率的增加,试件磁感应强度基本呈现减小的变化趋势.     

频率自动跟踪超声清洗装置的设计

为保障超声波换能器始终处于谐振状态,设计出一款建立在ATMEGA328单片机上,融合模拟电路,兼顾频率自动跟踪功能实现的超声清洗装置。其中包括主电路以及控制电路,主电路是将市电向超声频电能进行转换的装置,控制电路是通过获取键入的频率值作为IGBT器件提供开关信号,然后将结果反馈到单片机上,进而调整输出频率,以确保超声清洗装置始终处于良好的谐振状态。除此之外,超声清洗装置的工作参数以及运行状况会实时显示在液晶屏幕上,通过实验证明,该装置具有精度高、易调节、响应快、操作简单的优势,可以在医疗、机械以及化学器件的清洁工作中使用。     

200kHz逆变电源锁相技术的研究

基于CD4046芯片提出并实现了一种逆变器负载谐振频率跟踪系统,确保逆变器开关器件工作在软开关（ZVZCS）状态下,显著减小功率器件的开关损耗和提高装置效率,并就控制系统的相位补偿、死区时间等进行讨论,进行了仿真验证,为分析和设计逆变电源提供了理论依据。     

水电机组PLC转速信号装置

主要阐述了基于西门子S7-200PLC的水电机组转速信号装置，分析了其硬件构成及基本原理。该装置采用残压和齿盘双路机组频率（转速）信号，通过PLC内部的高速计数器直接测频，任何一路频率（转速）信号故障均不会影响装置的正确动作，该装置具有结构简单，可靠性高的特点。采用的转速信号装置在现场运行情况良好，工作十分可靠。     

导波激励/接收压电换能器参数检测电路的设计与实现

提出了一种基于π网络零相位法的测量压电换能器谐振频率、反谐振频率和静电容的新方法,并据此设计研制了试验测量装置,对压电换能器的谐振频率、反谐振频率及自由电容等参数进行测量。经过试验测试,该装置可以实现压电换能器基本参数的测量。     

现场服务型标准表法气体流量标准装置的研制

针对目前气体流量计检测送检时间长,实验室检测工况与流量计实际使用工况不同造成误差扩大等问题,设计了移动式、单元化的现场服务型标准表法气体流量标准装置;介绍了该装置的工作原理,装置硬件的选型以及结构;工控机通过Modbus控制变频器与风机形成稳定的负压源,并通过电流与频率采集模块采集标准表,被检表及相应温度压力传感器的数据;软件通过虚拟仪器技术使用LabWindows/CVI设计了简单易用的程序;通过分析装置的不确定度,稳定性及进行传递比较法的验证,证实了这种现场服务型标准表法气体流量标准装置可应用于现场的气体流量计的检定;节省了送检时间,提高了企业设备使用效率。     

基于PE3236的频率合成器电路设计与实现

设计并实现了一种L波段的锁相环频率合成器.采用集成芯片PE3236,分析了PE3236和频率合成器的特性,分析了电路结构,计算并确定了各个部件的参数,完成了硬件电路的设计.测试结果表明能够合成需要的频率,频率合成器环路工作稳定,并且可以根据需要改变频率,表明了设计的正确性.     

基于可重构技术的多功能数字信号校准装置的研制

分析了现有数字信号校准装置存在的问题,提出了一种基于可重构技术的多功能数字信号校准装置的设计方法.该校准装置集频率测量、频率输出等功能于一身,且所处理信号的精度高、范围宽;同时还可根据实际需要,在线地配置硬件资源,从而提高了系统的通用性和灵活性.此外,由于PC104总线、FPGA等嵌入式技术的使用,使得整个装置具有体积小、功耗低、可靠性高、易于携带等特点.     

基于MSP430的微功耗体外临时心脏起搏器的设计

基于MSP430系列单片机设计了体外临时心脏起搏器的起搏装置,给出了硬件设计电路和软件的系统结构。经实验研究,该装置比原有的以AT89c2051型单片机制造的体外临时心脏起搏器在单位电池供电的情况下使用期限更长,以实现低功耗,即将原来的工作电流削减一半以上,电池更换的频率由原先的1次/周,降低至1次/月。     

磁耦合谐振式无线能量传输系统的软件设计

为了解决特定要求的磁耦合谐振式无线能量传输系统的实验参数选取问题,首先利用线圈的互感模型分析了该系统的工作原理,然后通过理论分析得到系统线圈尺寸、负载阻值、谐振频率等各个参数与负载功率和传输效率的关系。在此基础上设计了磁耦合谐振式无线能量传输系统的软件,该软件能够计算出给定距离下负载功率最大时的系统参数,为设计实验装置提供理论依据。最后,通过实验验证了该设计的实用性。     

基于ADF4106的串行数字锁相频率合成的设计

介绍了锁相环路的工作原理,分析了低功耗宽带集成锁相环芯片ADF4106的工作特性,并介绍了一种利用单片机控制该芯片的低相位噪声频率合成器的设计方法,讨论了环路滤波器的设计,为高频频率合成器的设计提供了很好的思路.     

基于仿真和正交试验的推土机工作装置用销轴应力研究

以推土机工作装置用销轴为研究对象,利用动力学分析软件和有限元分析软件,建立推土机工作装置的动力学模型及销轴的有限元模型,进行仿真分析;运用正交试验法设计试验方案,分析销轴主参数对其应力的影响。结果表明:影响推土机工作装置用销轴应力因素的主次顺序为:力作用位置过渡圆角销轴直径侧倾状态。该研究结果为推土机工作装置用销轴的设计提供了有价值的指导。     

激励频率自适应的采煤机状态压电俘能监测装置研究

考虑到目前用于采煤机状态监测的压电俘能装置不能实时根据外界激励频率变化而改变固有频率,研究一种自适应外界激励频率的采煤机状态压电俘能监测装置.对该频率可调的压电俘能装置进行数学模型建立、固有频率的有限元仿真以及实验研究.研究结果表明:随着压电俘能装置悬臂梁重心的变化,压电俘能装置发电量最大值对应的激励频率不断变化.自适应外界激励频率的压电俘能装置可将频率变化范围控制在7 Hz到55 Hz之间.自适应外界激励频率的压电俘能装置可使安装于采煤机各处的压电俘能装置输出功率在300 mW左右.自适应外界激励频率的压电俘能装置能够对采煤机工作时不同位置的激励频率进行自适应调节,保持对监测装置稳定供电.     

新型矿用局部通风机风量风压测量装置的研究

介绍了一种以MSP430149单片机为核心的新型矿用局部通风机风量风压测量装置的工作原理及其软、硬件设计。该装置具有风量风压数值实时显示、停风报警等功能,并可以将风量风压信号转换成频率信号传送给上位机,适用于各种井下局部轴流通风机,填补了目前国内市场上的空白。测试结果表明,该装置操作简便,测量精度及可靠性高。     

基于Pro/E的装载机工作装置动臂的有限元分析及优化设计

使用Pro/E建立了装载机工作装置的动臂三维实体模型,对其进行了有限元分析及参数化设计,并在确定目标函数和约束条件的基础上对动臂进行了优化设计。仿真结果表明,在保证动臂满足工作性能要求的前提下,经优化设计后的动臂受力情况和结构形状得到了合理的改善。该基于Pro/E软件的有限元分析和优化设计方法提高了设计速度和设计质量,降低了制造成本,对装载机工作装置的动臂及整个工作装置的优化研究具有普遍的适用性。     

压应力下铁镓合金动态磁滞曲线的测试与分析

铁镓合金的磁滞特性和电磁损耗是材料应用的基础。基于安培定律和法拉第电磁感应定律设计了一套简易的测试装置,运用该装置准确地测试了铁镓合金棒在不同磁场频率和压应力下的磁滞曲线,分析了矫顽力和电磁损耗的变化情况。结果表明,铁镓合金棒在恒定的压应力作用下,随着磁场频率的增加,磁滞曲线面积增大,矫顽力和电磁损耗增大,铁镓合金棒在恒定的磁场频率下,随着压应力增大,磁滞曲线面积减小,矫顽力和电磁损耗增大。     

基于谐波分离的电流信号频率检测装置设计

电流、电压频率检测在并网控制过程中起着重要作用,大的检测误差会引起锁相、谐波补偿、无功补偿等控制算法的失败。基于此,以谐波分离为例,推导出多通道二阶广义积分器(Second-Order Generalized Integrator,SOGI)并联运行情况下幅值衰减随频率检测误差的变化情况,详细介绍了频率检测误差给各次谐波分离带来的影响。设计了一种中低频高精度的电流信号频率检测装置,硬件包括控制器外围电路、采样电路、传感器电路、电压跟随器电路、电压偏置电路等,软件包括采样程序、频率检测程序、误差矫正等。仿真结果验证了频率误差理论分析的正确性,电流频率检测实验结果验证了该设计方案的可行性以及该装置的高精度特性。     

基于ADXL50的振动加速度-频率检测装置设计

本文主要介绍了一种应用加速度传感器ADXL50设计的新型便携式、低功耗的振动加速度-频率检测装置.该检测装置可用于实时检测导弹发射车在行军或起竖过程中的振动参数(振动加速度和频率).该装置解决了传统振动检测装置的加速度测量仪器只能固定在一点上进行测量,很难保证稳幅和稳频效果的问题.