基于单片机的电容式液位传感器参数测量

设计制作了符合实验教学要求的电容式液位传感器参数测量实验。通过555定时器构成的多谐振荡器,将电容信号转变为脉冲信号频率的变化,输给单片机进行实时检测并计算出液位高度,触发相应功能电路进行液位显示和报警。设计了传感器测量电路模块﹑多谐振荡器电路模块﹑键盘与显示电路模块﹑电源电路模块以及软件程序,学生可根据具体需要设计不同量程的液位测量电路,应用场合和适用范围广。     

单片微型计算机液位测量系统设计

精确地对压力容器内部液体液位,易燃易爆液体液位的测量,是现代测量科学的重要课题.本文设计一种利用单片微型计算机与光纤传感器组成的液位测量系统,它利用液面对光纤入射光和反射光原理实现对液位的测量,使用频分复用技术分别取出多个传感器的输出信号,并同时可以增大测量的安全性.文中详细论述了液位信息检测、电路处理的原理,给出了整体电路设计框图和软件流程.实验结果表明,系统液位测量范围为10cm～300cm,具有较高的测量精度.     

基于DSP电容式液位传感器矿井水位监测

为了提高煤矿井下控制的自动化水平,设计了以数字信号处理器TMS320VC5509为控制核心的电容式液位传感器矿井水位监测系统.该监测系统包括液位传感器、流量传感器以及自动闸阀的开关,超限报警等组成部分,由电容式液位传感器采集矿井水位信号送入DSP中央处理器,检测出不同水位段水位的上升速率,再由DSP数字信号处理器决定是否排水,当水位超出最高水位时由报警电路及时发出报警信号.实践证明,该监测系统实现了矿并排水量的自动控制监测,提高了矿井水位监控系统的工作效率和安全性.     

基于电容传感器的微距测量系统设计

设计了基于电容传感器的微距测量系统.该系统通过测量电路将检测信号转换成能被单片机系统所接受的电压信号,利用单片机实现对微小的距离,如纸、塑料薄膜等厚度进行检测.系统由测试单元、数据采集与处理单元、显示单元组成.由于测试单元采用了电容传感器系统,信号的后续处理由基于ATmega16L单片机自动完成,加速了测量过程.与传统的千分尺测量方法相比,该系统实现了微距测量的智能化和实时性.     

无线双轴倾角传感器的设计

无线双轴倾角传感器是利用MEMS倾角传感器采集信号,并通过无线方式传输测量现场中被测物端面倾斜角度的测量仪器。首先探讨了倾角传感器的测量工作原理,提出了双轴加速度传感器测量二维加速度信号,同时测量倾角信号。其次,设计了由传感器模块、控制模块、显示模块、射频模块等组成的无线倾角传感器节点的硬件系统,以STC89C52单片机为控制核心,利用ADXL202加速度传感器和无线芯片CC1110设计出的无线双轴倾角传感器硬件电路,利用单片机接收前端采集的数据并对其处理和计算,在液晶显示器上显示。该系统体积小、稳定性好,功耗低、通信效率高,可应用于测量、监测、报警等一些工业领域。     

基于自制音频示波器的混沌电路微弱距离信号检测系统设计

通过分析蔡氏电路随系统参数的变化规律,利用其结构简单但具有丰富的动力学行为的特点,结合单片机、传感器、模拟电子技术、信号处理及非线性电路的教学内容开展实验研究,设计并实现了一种混沌电路微弱距离信号检测系统;结合自制的音频示波器,可方便地实现对系统混沌特性及其他参数的观测及演示。该系统具有成本低、使用方便、不受场地和设备等条件限制的特点,便于实现和复制,有利于提高学生对混沌电路学习的积极性。     

高压断路器机械特性测试仪的硬件开发

本系统采用对瞬时信号反应灵敏的霍尔电流传感器,检测操动机构中合、分闸线圈的电流信号和高精度直线位移传感器测量动触头的行程信号,并将机械位移信号转化成同步的电压信号输出.信号处理部分以TI公司的TMS320F2812为核心,设计了外围硬件电路.     

传感器种类及应用例释

传感器是一种采集信息的重要器件.它能将所感受到的非电物理量(如力、加速度、速度、流量、热量、光、声等)转换成便于测量的(或便于控制的)物理量(一般是电学量),传感器的工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定的规律转换成便于利用的信号.传感器输入的是非电物理量,输出的是电压、电流等电学量.电学量测量比较方便,能够用于电路的自动控制,能输入电子计算机进行处理,可通过显示屏进行显示.     

脉搏信号采集传输实验系统设计

以STC51单片机为核心,设计了一套可以检测和传输3种脉搏传感器信号的实验系统。系统包括3种脉搏传感器及信号调理电路、单片机最小系统模块、无线蓝牙传输模块、PC端显示模块。传感器输出的脉搏信号经信号调理电路处理后,传送到单片机的AD输入端,对脉搏信号进行AD处理后,由无线蓝牙模块将数据传输至PC端进行显示。测试结果表明:该系统可完成压电式、透射式、反射式三种脉搏信号的采集及无线传输。系统的单元模块简单、可扩展性好,能更好满足生物医学工程专业创新实践教学的需求。     

振弦陀螺信号检测系统原理与设计

为满足振弦式陀螺的数据采集需求,提出一种使用单片机应用多周期同步测频法测量频率,并采用差动式方法获得角速度的测量方法,对陀螺测量精度进行了理论分析,并给出了测频模块的具体硬件电路,主要包括频率信号的信号调理电路、单片机控制电路、测量电压的A/D转换电路等。应用AT89C52单片机实现角速度求解,仿真结果表明:信号检测系统整体硬件电路简单、便于使用、成本低,在惯性导航领域有良好的应用前景。     

光纤光栅传感器锁定放大电路的设计

针对光纤光栅传感器反射光信号微弱的特点,采用锁定放大器作为检测放大电路.设计了锁定放大器的硬件电路,通过PROTUS软件仿真,得到了各部分电路的仿真波形图.结果表明,设计的电路作为光纤光栅传感器的检测电路可提高系统的信噪比.     

传感器应用综合实验系统

早期的传感器实验系统一般采用台式结构,将固定的十几种传感器、共用的信号调理电路置于箱体内部,结合PC机进行传感器应用的验证性实验.随着电子技术的发展,人们对传感器实验系统需求也发生了较大的变化.特别是在传感器应用教学方面,老师希望能让学生看到传感器的实物和辅助电路及信号调理板电路原理、电路板相应器件的用法和关键信号测量点.传感器和信号调理部分、单片机、键盘、显示器结合起来的测量控制系统以及传感器和信号调理板、PC机、图控软件结合起来的测量控制系统通过RS-485总线、或其它总线方式,利用光纤、导线或其它媒介联网的测量控制系统.对传感器试验系统提出了较高的要求.北斗星公司针对目前的教学需求开发出了BDSE-1A传感器综合实验系统.     

论传感器与变送器间相互关系的教学研究

检测技术课程是建立在对各类传感器原理、后续电路分析与检测系统设计的基础之上。现代传感器通常集传感器、信号转换集成在一起,如何使学生掌握敏感元件、信号转换的区分和合成是以上此课程的关键。课程教学中以分析传感器敏感机理、研究传感器信号提取、传递与处理方法为主,侧重对各类传感器的工作原理及其性能的分析,同时注重讲解转换和测量电路,使其输出为标准信号,课程教学中引入现代新型传感器和变送器等内容,以拓宽学生视野。     

新型干燥机测控系统的设计

以AT89C52单片机为核心,采用模块化设计和主从工作模式设计系统.选择自制的变介电常数式电容传感器实现水分测量;利用电流型集成温度传感器AD590设计温度补偿电路;采用AT89C2051单片机设计信号采集电路,实现水分、温度信号的采集,整个干燥机系统还包括显示、报警和控制电路,可与PC机相连,实现统一管理,扩大了组合系统应用范围.     

基于超声波和组态王的油罐液位远程监测系统的设计

依据超声波液位检测原理及方法,设计了以单片机和上位机为核心的多点液位远程监测系统.设计了基于单片机的超声波发射和接收电路,在发射和接收电路上均采用程控增益放大,利用新型STC单片机的捕捉功能提高时间测量的精度.上位机软件采用组态王6.51开发,实现了罐区内各油罐液位的集中显示和存储.     

O-200kPa气动控制信号检测系统的设计

为检测气动执行器常用控制信号0-200kPa气压,设计了基于MSP430单片机和压阻式压力传感器MPX2200的气压检测系统．阐述了检测系统的软硬件设计,给出了MPX2200恒流源电路和放大倍数可调的两级放大电路,介绍了软件设计中的标度变换、分段插值和中值滤波方法．该系统在电路设计上选用仪用放大器、单片机自带AD转换器,所用元器件少、功耗低、精度高,可广泛应用于智能化、低功耗化的气动执行机构及其元器件的设计中．     

传感器与检测技术综合实验课程设计

为了巩固学生所学传感器与检测技术理论知识,提高学生实践能力,将传感器与检测技术课程与学生所学的前修和后继课程相结合,研发了便于学生制作、调试和使用的实验模板。该实验模板集成了传感器信号调理电路、单片机和显示电路。学生通过制作、调试和使用此实验板,对于设计检测系统,可以起到举一反三的效果,并且能够锻炼学生的动手能力,达到理论和实践相结合的目的。学生做此综合实验有助于对本专业学科体系的理解,有助于提高自身的就业能力。     

基于电涡流传感器的小位移测量系统设计

针对物理实验中对小位移的测量读数困难的问题,提出了一种基于电涡流传感器测量小位移的方法。根据谐振原理设计了涡流传感器检测和调理电路,利用位移量影响谐振电路Q值的特性,实现了小位移量到电压量的转换,使用单片机采集信号并用软件方法对测量结果校准。实验结果表明,系统可以准确测量小位移,同时可消除使用物理测量工具时产生的读数误差。     

基于STM32的简易电路特性测试系统设计

设计了一种基于STM32单片机控制的简易电路特性测试系统.被测电路测试板是分压式共射极三极管放大电路.测试系统采用外部DDS模块AD9851作为信号源,为被测电路提供0～1 V幅值、1 Hz～180 MHz频率、步长为1 Hz的标准正弦测试信号.该测试信号进行放大或衰减等预处理后得到Vi,输入到给定的被测电路测试板.测试板输出响应信号Vo,使用仪表放大器和OP放大器设计信号采集处理电路进行处理后,利用AD7324对信号进行模数转换.测试系统能实现输入-输出电阻的测量,且误差在1.5%以内,可以实现放大电路幅频特性测量,还具备故障诊断功能,能较好实现电路特性的自动化测试.     

基于ARM的液位自动控制实验系统

为提高嵌入式控制系统设计课程质量,研制一种水箱液位自动控制系统。系统由ARM7S3C44B0X、液位检测模块、直流水泵驱动模块、电源模块以及LCD显示模块等组成。首先采用电阻式液位检测模块获取液位高度脉冲频率信号,根据在单位时间内获取外部中断信号的次数确定液位高度,最后通过PID控制算法计算,经定时器产生PWM波信号控制直流水泵输出的流量。介绍了硬件电路和软件设计过程。研制的实验装置制作简单、成本低廉,并取得了良好的教学效果。