霍尔式肌张力换能器原理与医学物理实验设计

采用线性霍尔电路和永磁体,基于悬臂梁弹性体系统,研制了一种霍尔式肌张力换能器。2个线性霍尔电路以永磁体为对称中心,构成对称互补取样电路,以差分方式输出信号电压;张力使悬臂梁发生弹性形变,携带磁体产生位移并引起磁场变化,应用霍尔效应实现了肌张力与信号电压的线性变换。取样系统的对称互补式设计,抵消了非线性变量对测量的影响,换能器具有高线性度指标;差分式输出能够抑制共模干扰和零点漂移,并增大了信号幅度;非接触式的测量方法,提高了换能器的可靠性。新型换能器应用于医学物理实验,灵敏度高、抗干扰能力强,实验效果优于应变式换能器。     

一种基于弱信号的精密测量放大器研究与设计

通常的测量放大器虽能在一定程度上满足上述要求,但差模电压放大倍数多数是采用电位器进行调节的,通常仅具有有限的几档,线性度较差,差模放大倍数不可预置和显示,而且调节范围有限。若将数字电路技术与模拟电子技术相结合,进行差模电压放大倍数预置和显示,则放大器有放大倍数调节方便、调节范围大、直观明了等优点。设计这样新型测量放大器,本文对该测量放大器系统的组成以及原理、试验结果进行了分析和研究.系统主要由信号变换器、数据放大器、预置、显示电路及电源电路几部分组成。从本次的系统设计测试结果可以看出,放大器差模电压放大倍数大,并可根据输出要求,预置、显示差模电压放大倍数,具有直观明了、线性度好、非线性误差小、共模抑制比高、通频带宽的特点,可在较大范围内高精度地满足小信号测量放大时的要求。     

一种用于低频漏磁检测的交流恒流激励源

提出了一种基于电流闭环反馈控制和线性大功率放大器的恒流源设计方案。该系统采用增量型PID控制算法,以输出电流采样值为反馈量形成闭环反馈控制,通过动态调节幅度控制单元输出电压,实现对输出电流的闭环调节。选用线性大功率放大器,并采用双运放差分放大方式设计了功率放大单元,有效提升了输出电压幅度和线性度。采用最小二乘法修正了输出电流,恒流源输出精度获得了提升。利用所研制恒流源开展了低频漏磁检测实验研究。实验结果表明:该恒流源输出稳定,调节精度高,线性度好,以其作为低频交流漏磁检测激励源,有效避免了因激励信号频率、提离值发生变化和线圈自身发热等因素所造成的激励电流改变,保证了激励磁场的稳定,可有效提高低频漏磁检测精度和稳定性。     

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.     

霍尔式传感器实验开发与应用

针对半导体传感器技术特点,对霍尔传感器进行实验开发与应用研究。方法是以CY-10型传感器的实验仪为平台,将线性半导体霍尔片,置于环形磁钢构成的梯度磁场中,当霍尔元件通过恒定电流时,霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时,测得霍尔电势的大小,并获知霍尔元件的静态位移,通过设计测量电路,利用微机数据采集软件,对该传感器及整个测量系统的特性研究,作出分析,从而探索霍尔传感器测量系统在实际中的应用。     

自制实验仪器设计及在课程教学中的应用

根据可测二向力的单一八角环,开发研究形成双向延伸式八角环测力传感器,可用于木材三向切削力测试.标定结果为该测力传感受器的各向灵敏度均为64με/kg,最大非线性度仅为0.54%,而回程误差为0.本文通过木材三向切削力测力传感器的设计、分析,制作及标定,展示了应变式传感器制作过程中应解决的问题.综合应用了应变式测力仪的力学特性及电桥的和差特性,确立各测力方向贴片位置及电桥电路.同时还揭示了电桥桥臂中串并联连接并不影响电桥输出.     

差分式放大电路动态分析方法探讨

差分式放大电路作为直接耦合多级放大电路的输入级,主要是将两个输入信号的差值进行放大,抑制共模信号,是模拟电路很重要的组成单元电路。文章主要以双端输入双端输出的连接方式为例对差分式放大电路的动态分析方法进行探讨,对其他连接方式的差分式放大电路的动态分析同样适用。     

霍尔效应演示仪的制作

在人教版高中物理新教材《选修3-1》和《选修3-2》上同时出现了和霍尔元件有关的教学内容,可见霍尔元件在现代生产生活中有着极其重要的作用和地位.图1是课本上的霍尔元件的工作原理图,图2是课本彩图中所展示的型号为＂HW-101A＂的霍尔贴片,由于这种＂原始＂贴片体积小、强度弱、引脚短、不耐高温,在电路焊接过程中极易损坏;又因输出电压极低（仅几mV）,几乎无法用实验室常规电压表进行测量,除非另外采用电流电压放大电路将这一微弱的电压放大,而这对于一般的没有电子技术基础的普通中学教师是很难完成的．故如何向学生演示霍尔效应成了教师们面临的一个难题．通过本人的研究,现提出一个制作极其简单,成本不足1元的霍尔效应演示仪制作方案,而且使用效果极佳．     

基于软件温度补偿的水电导率仪控制系统设计

介绍了一种具有ARM7内核的LPC2131微处理器控制系统,并使用软件进行温度漂移补偿的水电导率仪系统设计.电路电源采用的双极性脉冲电压,能够减小极化效应和电容效应对水电导率测量的影响.同时在软件上设计了一种由温度变化所引起的水电导率仪测量误差进行补偿的软件算法.该算法根据实验确定的修正系数,直接由微处理器对采集信号进行数字化修正,利用该方法较好地解决了水电导率测量过程中温度补偿的误差问题.     

实际差放的交叉转换现象与共模抑制特性

针对实际差放的不对称性,采用简化混合π模型和小信号叠加原理,分析差模和共模信号在不对称差放中的交叉转换现象;将交叉转换的电压增益与理想差放的电压增益进行比较,构成三种不同含义的共模抑制比;讨论交叉转换的危害性、给出衡量和提高共模信号抑制能力大小的关键因素.文中的结论可用于指导模拟集成电路的设计和工艺实践.