加速度信号调理电路设计及仿真

基于高冲击环境试验中对瞬态加速度信号的高精度测试需求,采用存储测试的方法设计了加速度存储测试仪。由于压电式传感器具有灵敏度高、量程大、较高固有频率、耐冲击等优点,所以使用其作为传感元件,设计了电荷放大电路、增益可调节的前置放大电路及滤波电路。较为详细地介绍了信号调理电路的设计及电阻电容的参数计算公式。通过仿真分析软件ORCAD,对电路参数进行了合理配置。仿真结果表明系统的信号幅度控制合理,滤波效果明显,电路设计具有实际应用价值。     

高灵敏加速度计微弱信号提取电路设计与测试

介绍了一种压阻式高灵敏加速度传感器微弱信号提取电路。该信号提取电路采用两级信号放大设计,两级之间设计有二阶巴特沃兹低通滤波器。本设计电路通过电路仿真软件进行仿真和外接加速度计测试。测试结果表明,该微弱信号检测提取电路可以很好地对高灵敏MEMS加速度计输出的信号进行放大,具体表现为可将传感器输出信号从毫伏级放大到伏级。采用这种电路设计的MEMS高灵敏加速度计输出信号具有良好的低频特性,可以满足高灵敏传感器宽频带测试的需要。     

便携式心电信号采集电路设计

针对便携式心电采集电路体积小、性能高的要求,以AD620和TL064为核心设计出由前置放大电路、无源高通滤波、二阶低通滤波、陷波器和二级放大电路等组成的采集电路.前置放大电路的设计和参数的选择抑制了噪声,省去了通常采集电路中右腿驱动的部分;通过对二阶滤波和陷波器的参数选择和调试,得到较理想的滤波效果.A/D转换是利用FPGA设计控制模块来实现的,其他存储、显示模块可以集中在FPGA上,增加了便携设备的集中度.实验和仿真结果表明,在简单电路和参数下能够得到对50 Hz频率衰减几乎为0,在1 000 Hz时衰减-40 dB,幅度放大1 000倍的心电信号.     

干式电力变压器振动信号调理电路的设计

基于振动法的变压器状态监测系统通过安装在变压器器身上的振动传感器来测量运行中的变压器的振动信号,通过对干式电力变压器振动特性的分析,得出振动量的量化特性,方便了调理电路的参数设计.振动信号的调理过程,采用一种内装IC的加速度传感器YD35D,适合用来测量电力变压器的振动信号,通过电荷放大器、增益放大电路和滤波电路将加速度信号转变成微处理器可采集的0-5v的模拟电压量,较为详细地介绍了信号处理各部分电路的设计及电阻电容的参数计算公式.通过电子电路仿真软件Multisim对电路参数进行了合理配置,仿真结果表明系统的信号幅度控制合理,滤波效果明显,电路设计具有实际应用价值.     

婴儿监护系统中哭声检测模块设计与实现

针对目前婴儿自动化监护系统中需要对婴儿哭声的进行智能检测,本文根据婴儿哭声的频率特征,设计了婴儿哭声检测电路,该电路包括信号的输入、放大、滤波、整形和定时。经过仿真测试,该电路能很好的检测婴儿哭声,具有重要的实际意义。     

基于小信号检测技术的电路设计与仿真研究

针对小信号采集电路设计过程中存在的问题,提出一种电路设计与仿真相结合的研究方式。首先,采用自顶而下、模块化设计、定制化研究的思路制定小信号采集方案;然后根据实际使用工况确定小信号的特征,通过理论计算得到适用于信号放大、滤波的电路参数;接着结合性能参数、市场价格等因素合理选用放大滤波、模数转换、微控制器等芯片;最后,将电路Layout形成PCB提取关键参数,通过仿真来评估电路的设计质量。通过理论计算电路增益、滤波参数等指标进行电路设计,再结合时钟、电源等电路仿真,结果表明此电路设计达到了预期指标,缩短了研发周期。通过此电路设计与仿真研究,期望为小信号检测技术发展提供一种合理的、适用于工程设计的解决方案。     

基于矢量水听器的信号调理电路设计研究

矢量水听器可以有效地获取水下的声信号,并将其转化成可以进行处理的电信号,但是此信号十分微弱,并且掺杂着水中复杂的噪声,为了有效实现信号处理,设计了信号调理电路,分为电源模块、放大模块和滤波模块,可以提高输出信号的信噪比。通过对电路进行仿真以及测试实验,验证了设计的有效性。     

基于单片机的电路信息实时采集系统设计

为了提高电路信息实时采集的稳定性和可靠性,提出基于STC89C52单片机的电路信息实时采集系统设计方法。构造电路信息实时采集系统的总体结构模型,系统分为继电器模块、单片机控制模块、A/D采样电路模块、输出接口模块等。采用UART循环堆栈控制方法进行信号采样值幅度调整,对采集的实时信号通过放大滤波器输出至A/D转换器,采用单片机进行压控放大控制,输出高、低电压至继电器,实现实时采集信号的存储和放大输出。测试结果表明,信息实时采集系统具有较高的信号输出放大增益,信号输出的收敛性较好。     

一种微伏信号滤波放大电路的设计

为了解决噪声对微伏级信号的干扰,便于提取有用信号和提供后级处理,提出一种微伏信号滤波放大电路方案。系统主要由放大、滤波及隔离输出三部分组成。经验证:电路放大增益高,对10 V以上信号放大效果良好,避免了信号失真,以及高频噪声和50Hz市电的干扰,可满足后级采集电路的信号输入要求。     

一种微伏信号滤波放大电路的设计

为了解决噪声对微伏级信号的干扰,便于提取有用信号和提供后级处理,提出一种微伏信号滤波放大电路方案。系统主要由放大、滤波及隔离输出三部分组成。经验证：电路放大增益高,对10μV以上信号放大效果良好,避免了信号失真,以及高频噪声和50Hz市电的干扰,可满足后级采集电路的信号输入要求。     

机车轴承故障诊断中振动信号采集的研究

介绍了机车轴承故障诊断中振动信号采集的硬件实现.先通过压电式加速度传感器对振动信号进行拾取,然后经过电荷放大器、抗混滤波器等系列电路对拾取的微弱信号进行处理,最后进入A/D转换电路得到微机可以识别的数字信号,从而实现振动信号的采集.     

Proteus在“感测技术”课程设计中的应用

我们将Proteus仿真软件引入“感测技术”的课程设计,实现了压电式加速度传感器信号调理电路、信号采集电路以及显示电路的设计。我们通过仿真分析了电荷放大器与电压放大器的增益特性差异,高低通滤波器的幅频特性,得出了与理论分析相～致的结果。利用Proteus仿真软件进行课程设计,可以弥补元器件参数选择的不足,增加设计方案的可行性论证,减少设计和调试时间,具有较高的实用价值。     

新型非晶磁芯巨磁阻抗效应弱电流传感器

近零磁致伸缩系数的Co66.3Fe3.7Si12B18非晶薄带卷制成环形磁芯,在2kA/m横向磁场作用下,用密度为25A／mm^2的脉冲电流退火30s后作为敏感元件,提出了一种利用巨磁阻抗效应制作的新型非接触弱电流传感器。磁芯采用高频脉冲电流励磁,信号处理电路由峰值检波、低通滤波及差动电路构成。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,提高了传感器的分辨力、线性度及灵敏度。     

一种新的基于磁感应技术无线地下传感网收发器设计

针对无线地下传感器网络（Wireless Underground Sensor Network,WUSN）中的信道高路径损耗、信道条件动态变化大和天线尺寸过大等问题,提出一种基于磁感应技术的WUSN收发节点的硬件设计方案。设计了通信系统节点的硬件结构及主控制器和线圈的选型,以及包括天线发射电路、接收电路、程控放大电路和高速A/D采样电路的收发器外围电路,并给出了相关关键参数设计性能指标,搭建了收发通信和性能测试平台。实验结果表明：经FIR滤波器和希尔伯特检波后低频干扰被滤除,降低了误包率,硬件节点满足要求,验证了设计的可行性和可靠性。     

低频荷载下PVDF压电薄膜检测电路的研究

针对PVDF压电薄膜传感器内阻大、低频荷载下输出信号微弱以及易受外界噪声干扰的问题,设计了一种由双电容负反馈差分电荷放大电路和二阶低通滤波电路组成的检测电路。在0.2 ~20 Hz低频荷载下分别用该检测电路和传统检测电路对PVDF压电薄膜传感器进行检测,并将实验结果进行了对比分析。结果表明,该检测电路的输出电压幅值提高了90%,且具有较强的抗干扰能力,能降低后级电路信号处理的难度。     

应变测试信号处理电路设计

电阻应变式传感器应用十分广泛。利用电阻应变式传感器作为转换器件进行力的测试是一种常用的测力方法,但是由应变传感器直接输出的信号很微弱,需进行信号调理才能进行数字化处理。本文通过对应变传感器输出信号的分析,设计了一种高精度应变测试放大滤波电路作为微弱应变信号的前置处理电路。电路以高精度仪表放大器AD620与高精度运放OP07作为核心器件。经过实验证明其效果良好,线性失真很低,满足工程运用的要求。     

汽车主动防撞系统的中频信号处理模块

为对汽车主动防撞系统的核心硬件进行设计,需首先构建中频信号处理模块。在计算得到滤波及放大电路的关键参数后,基于双运放MC33078,设计实现了包含高通和低通两个单元的滤波电路。利用可调增益放大器AD603和静电计级运算放大器OPA128等设计实现了AGC环路,该环路同时包含可调增益放大器、峰值检波电路和AD/DA转换电路。对所设计的关键电路进行了模拟验证,并通过对静态目标的测距实验,验证了本中频信号处理模块对雷达测距的适用性和测试值相对于计算值的准确性。