应用于硅微机械谐振式传感器的频率计

针对硅微谐振式传感器频率测量中精度低的弊端,依据周期测频法原理,设计了一种基于FPGA的测频周期自调整频率计。首先在一个待测信号周期内,对标准信号的上升沿进行计数,粗略计算出待测信号频率和周期。据此对标准信号的上升沿重新计数,从而精确测量出待测信号的频率。测量后的频率信号经过RS-232串行通信接口送入PC上位机,可以实现频率数值的实时显示和储存。测试表明：采用该频率计测量1 Hz~2 MHz方波信号的相对误差可以达到10-7量级。利用该频率计测量谐振式传感器闭环自激测量电路输出的谐振频率信号,频率信号稳定在1 Hz以内。     

变频式差胀涡流传感器的研究

为了满足汽轮发电机组状态监测系统中的差胀测试需要,研制了变频式差胀涡流传感器.介绍了变频式涡流传感器的工作原理,根据测出的位移与频率的关系,提出了一种线性化数学模型.设计了传感器测量电路,并对变频式差胀涡流传感器进行了相关性能测试.该传感器的优点是可以提供频率和电压2种信号输出,频率输出可以有效提高信号传输的抗干扰能力,便于数据采集和处理,而电压输出则可以直接得到位移量.现场实验结果表明:变频式差胀涡流传感器分辨率和精度高,抗干扰能力强,性能稳定可靠.     

电阻应变式力传感器低频冲击频率测量电路设计

针对采用压电式力传感器、冲击力传感器测量冲击频率存在成本高、安装不便等问题,设计了一种电阻应变式力传感器低频冲击频率测量电路。该电路根据电阻应变式力传感器的工作原理,首先采用放大电路将传感器输出信号放大,然后运用电压比较电路产生方波信号,最后采用单稳态触发电路对方波信号整形,从而得到标准的方波信号。实际应用表明,该电路工作稳定,测量精度较高。     

一种三端式磁通门传感器激磁电路设计

磁通门传感器是目前微弱磁场检测中较为理想的测试元件,具有高灵敏度、高精度和良好的稳定性等优点;在分析了三端式磁通门传感器的数学模型的基础上,介绍了其工作原理,即需要激励源、传感器和检测电路共同作用才可以构成完整的测量系统;同时,设计了一种三端式磁通门传感器的激磁电路,其激励电压幅值为5V,频率为5kHz;结果表明,该信号频率和幅值比较稳定,可以作为磁通门传感器的激磁信号。     

转速—电压转换装置

在转速反馈控制系统中,通常由测速发电机来检测电机转速,输出与转速成线性关系的电压作为反馈控制信号。这里介绍的是一种用电子元件组成的测速装置,它具有测边发电机的功能,整个电路结构简单,价格低,耗能少,体积小,重量轻。装置原理如图1所示,在电机轴端上装一个圆盘,在其边缘开有分布均匀的小孔。通过光耦元件(如光电断续器)将电机的转速变成脉冲信号。该脉冲信号的频率正比于电机的转速。然后利用压控电源带通滤波器,将频率量转化成电压量,使它们成线性关系,电路如图2所示。在选择压控电压源通带滤波器的电路元件参数时,尽可能使工作段的频率与输出电压成正比关系,压控电压源通带滤波器的幅频特性如图3所示,工作段在中心频率ω_0以下,并留一定的余量。     

带微机汽油发动机转速仪

目前,测量汽油发动机转速的仪器大多为表针式.电磁感应式、模拟数码显示等.而且大多精度较差,测量信号不稳定,体积大.为解决上述问题,可采用8031单片机进行点火周期测试,由单片机系统计算出转速,采用光电传感器作为点火信号传感器,还具有点火提前角测量的功能.但有传感器较多、价格高、使用不便等缺点.     

应用于硅微谐振式传感器的等精度频率计设计

针对传统频率测量中存在的弊端,利用等精度测频原理,采用现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了等精度频率计。通过FPGA对同步门的控制,使被测信号和标准信号在闸门时间内同步,消除了量化误差,提高了测量精度,实现了在整个测试频段内测量精度不随被测信号频率的高低而发生变化,即实现了等精度测量。实验证明:采用该频率计测量标准信号频率的相对误差数量级为10-6,测量谐振式传感器在温漂下的输出频率的变化稳定在±1 Hz,而且实现了谐振式传感器在红外辐射下频率的动态跟踪。     

基于传感器技术的可穿戴式设备信号频率测量

利用信号需求分析结果，选取待处理的规范指标信号，评价算子的计算说明，完成信号质量评价。在此基础上，通过调整传感器偏振信号、计算测量标准具的方式，对可穿戴式设备信号的频率间隔进行调整分析，完成可穿戴式设备信号频率测量方案搭建。相同物理平台上进行实验，与QT方法相比，应用新型信号频率测量方案后，抗电磁干扰免疫水平得到有效提升，检测带宽占比最大值不超过55%。     

霍尔传感器测速在粮食系统中的应用

本文是针对粮食系统中输送皮带机从动滚筒的转速测量,预先设定正常转速的数值,将测量值与设定值进行比较,当测量值小于设定值时,通过单片机输出报警信号或者用于控制的信号,比如皮带机发生故障或者皮带机断带就要通过判断转速输出控制信号,使整个设备运行流程状态发生改变。本设计利用霍尔效应的原理,应用霍尔传感器获得的磁场强度变化输出稳定的脉冲电压信号,通过单片机的定时计数功能在一定时间内对测得的脉冲信号给予计算,从而实现转速的测量。     

气压传感器信号采集与非线性校正

利用电激励谐振筒式气压传感器测量气压,电激励谐振筒式气压传感器输出信号的频率与气压呈非线性关系,且与环境温度有关。通过对信号进行分频准确测量出信号的周期和频率,A/D转换测量环境温度进行温度补偿,用曲线拟合法准确计算出气压,气压测量的范围为450~1 100 hPa,测量误差小于0.3 hPa。