一、测量电桥和桥臂的串、并联电路分析(论文文献综述)
何佳琪[1](2019)在《基于小信号注入法的绝缘监测装置》文中研究说明近年来电动汽车飞速发展,越来越多的汽车装载供能电池组。使用电能为汽车提供动力是非常环保的方案,也是未来汽车的发展趋势。全面推广电动汽车有很多急需解决的问题,电力器件的绝缘问题便是其中之一。为实时监测电池组的绝缘状态,本文对电动汽车绝缘监测装置进行了研究和设计:在完成对电动汽车绝缘监测装置工作原理的分析和计算的基础上,设计了监测装置硬件电路的各个功能模块。针对电池组的等效电容,详细分析了其对测量带来的影响,并提出了有效的解决方案。根据此方案设计了监测装置的软件程序,实现了电动汽车绝缘监测装置的主要功能。具体内容如下:首先,根据电动汽车的实际工作情况,对比现有的各种绝缘监测方法,选择了适合电动汽车的小信号注入法,并结合绝缘监测装置在电动汽车中的工作原理,总结出通用的电路拓扑,对该方法进行了分析和计算。据此设计了实现绝缘监测的功能电路,主要有供电电路、稳压电路、信号发生电路、信号控制电路、滤波电路和电压测量电路等,并对部分重要电路通过电路仿真软件验证了设计的正确性。然后,按照电路设计方案并参照PCB设计规则对监测装置进行了 PCB设计制作。之后分析了电池组的等效电容对测量的影响,提出解决方案并进行了理论计算,从而设计了监测装置的主程序框架及各个功能模块,完成电动汽车绝缘监测装置的整体设计。最后,对样品进行测试,分析测试结果和主要测量点的波形,验证设计方案的正确性。经验证,样品可以实现绝缘监测功能,稳定性良好,满足设计要求。另外,根据测试结果,提出了设计的改进方向。
丛明墉[2](1983)在《测量电桥和桥臂的串、并联电路分析》文中研究表明 电桥作为一种重要的测量电路广泛用于测试技术中。对电桥的基本特性已有论述。关于桥臂的串,并联电路,常用在悬挂农具工作阻力测量的悬挂销桥路中,对其测量结果的计算,虽有讨论,但结论不确切,有的称谓“求和电路”,容易造成错误概念。本文给出它的一般性讨论,并证明其结果为各片应变的平均值而不是求和,求和应是电桥的串联电路。
张世荣[3](2007)在《热式气体质量流量测量及补偿算法研究》文中提出混合气体流量测量是工业过程中经常遇到的问题,在测控领域处于非常重要的地位。混合气体,例如煤气、天然气等一般都具有脏污严重、组分变化、温度和压力变化以及流量变化大等不利于流量检测的特点。本文比较了几种气体流量测量方法在混合气体中应用的优势和缺点,最终选取热式气体流量测量方法为本文的研究对象,用于混合气体的流量测量研究。根据热式气体流量计的基本原理,混合气体的组分以及温度改变都会导致流量计输出信号的变化,造成较大的测量误差。因此,本文研究如何对热式气体流量计的输出信号进行温度补偿和组分补偿,消除温度和组分变化的影响,提高热式气体流量计的计量性能,有理论和实际意义。热式气体流量计源于“热线风速仪”,故本文先分别以反馈控制理论和传递函数分析两种方法对定温热线风速仪进行了研究。在此基础上,本文进一步研究了热式气体流量计的测量原理,建立了它的数学模型,并用数字仿真的方法对热式流量计进行了深入研究,具有一定的创新性,提高了热式气体流量计的理论水平。本文还对热式气体流量计的测量探头进行了深入研究,分析了探头的多种结构、探头的制作与安装误差对输出信号的影响,并分析了旋涡对探头的影响。针对气体温度对热式气体流量计输出信号的影响,本文研究了几种温度补偿算法,包括分析补偿算法、双敏感元件温度补偿算法、采用单一传感器进行温度补偿以及使用电桥进行自动温度补偿。在对常规补偿算法研究的基础上,本文提出了一种新的自动温度补偿电路,该电路突破了热式气体流量计常规温度补偿电路设计上的某些限制,具有一定的创新性和实用性。本文基于热式气体流量计的基本方程和实验结果分析了混合气体组分变化对热式气体流量计的影响,分析了组分补偿的必要性。在研究了基于换热方程分析以及基于实验研究和经验公式这两种现存组分补偿方法的基础上,本文提出了采用物性参数分析与经验公式相结合的热式气体流量计组分补偿算法,具有一定的创新性。还对补偿算法实现中的几个关键技术进行了研究。为了验证本文提出的温度补偿以及组分补偿算法的正确性和有效性,本文设计了热式气体流量计样机。设计了新的温度补偿电路,分析了组分补偿算法的功能划分以及在流量计算机中如何实现等技术。本文设计的样机首先在吹风实验台上进行了实验研究,得出了样机在空气中使用时的基本特性数据。样机的温度补偿电路也在该实验台上进行了实验研究,实验结果表明了该补偿电路可以取得较好的温度补偿效果。然后将热式气体流量计样机应用于某煤气公司测量煤气流量,以验证本文提出的组分补偿算法,实验结果表明该组分补偿算法能有效补偿混合气体组分变化对流量计输出信号的影响,但也显示出该补偿算法在实际使用上还存在一些误差,需要进一步研究和完善。本文对热式气体流量计温度和组分补偿算法研究的结论,提高了热式气体流量计的理论水平,有助于流量计的设计和推广,还有助于降低流量计的使用费用和维护成本。研究成果还大大扩展了热式气体流量计在变温度、变组分混合气体测量中的适应性。
郭彤[4](2018)在《无线应变测量的关键技术研究》文中进行了进一步梳理随着各式机械被广泛运用在各种场合下,机械系统工作状态检测也越来越灵活,传统的静态应变仪以及有线传输信息方式受到很大的限制。另一方面,微型计算机逐渐成为测控系统的核心,实现无线传输通讯的应变仪成为了发展的必然趋势。因此,本文基于微型化和携带化的原则,设计了一款多通道无线应变监测系统,并对其关键技术做出了相关研究和仿真。首先,本文对无线应变监测系统的硬件电路进行了详细的设计:通过对电阻应变片和测量电桥的工作原理分析确定其影响因素并推导误差公式,从而选择适合的最优电路;通过对不同阶放大电路和滤波电路的优缺点比较以及集成运算放大器的元件选择设计电路,并利用NIMultisim软件进行仿真分析;选择合适的芯片作为整个系统的控制器,采用新型的HC-05芯片来实现系统数据的无线传输,设计LCD1602液晶器的显示电路,简化单双电源转换电路。然后,利用Arduino软件编程实现测量端与显示端的信号处理,并通过Altium Designer软件自行设计PCB板,尽可能缩小系统体积。最后,通过静态应变测量实验以及旋转构件应变测试实验验证了无线应变监测系统的可行性和可靠性。
郝运涛,包晔峰,李振宇,杨可[5](2012)在《恒温差工作方式热式流量传感器的研究》文中进行了进一步梳理分析了热式气体流量传感器的测量原理,根据热耗散理论,推导出了铂电阻传感探头加热电流与气体流量之间的函数关系,研究了基于恒温差工作方式传感器的测量电桥、信号调整和电流调节驱动电路的工作原理,设计了基于三极管基极-集电极的传感器电流调节电路和串并联式温度补偿电路,通过对电路的分析和试验,证明了该电路工作状态稳定,温度补偿效果良好,测试结果具有较好的一致性。
温承鹏[6](2019)在《基于LORA的铁路车站设备状态监测系统研究与设计》文中认为近些年,随着铁路车站现代化程度的提高,除了车站内电梯、扶梯这种对乘客生命安全会造成影响的设备需要重点监测维护外,站内闸机、自动售票机等与乘客息息相关的旅服设备也直接影响到乘客的出行效率和满意度,所以对这些设备运行状态进行准确有效地监测,是很重要的。随着无线通信技术的发展,监测数据有线传输方式逐渐被更经济实用的无线传输方式所取代。因此,本文针对监测系统中信号采集和信息传输两大关键技术,研究并设计了应用于铁路车站设备状态的监测系统,该系统主要侧重于下位机的功能实现,可以完成设备状态信号的精准采集,以及通过LoRa无线技术的可靠传输。首先,本文从铁路车站需要监测的设备和具体场景入手,分析了监测系统的功能需求,并对信号检测的方法与监测系统适合采用的无线网络方案进行了分析。其次,设计了可以实现监测系统设备状态信号采集与信息传输功能的硬件系统,其中重点设计了模数转换前端的信号调理电路,并完成了除外接传感器外的整个硬件系统的PCB设计与实现。然后,根据LoRa技术的特点,结合铁路车站的场景,提出了一种“基于速率的分组式时分多址”无线网络通信策略,并设计了相应的MAC协议,完成了协议移植。最后,分别从硬件系统和LoRa无线传输两方面对监测系统进行测试,并对测试结果进行分析,其结果显示硬件系统的性能和LoRa在站内传输的可靠性均满足预期设计。本文设计的监测系统,可以实现对铁路车站设备状态监测的目的,设计的信号调理电路在提高采集微弱信号抗噪性上具有一定的推广价值,提出的无线网络通信策略具有一定的创新性。
罗立成[7](2011)在《光纤陀螺精密温度控制系统的设计及其研究》文中研究指明光纤陀螺是一种基于萨格奈克(Sagnac)效应的光学传感器,它利用固态的全光纤结构实现对载体旋转角速度的测量。与传统的机械转子陀螺仪相比,光纤陀螺仪具有全固态、无机械转动部件、可瞬时启动、动态范围大、高可靠性、结构简单等优点,使其逐渐成为了当今具有极强竞争力的新型陀螺仪。但温度影响是光纤陀螺研制和工程化过程中需要解决的一个重要问题,它对光纤陀螺性能的影响主要是光纤陀螺中的光学器件性能受温度影响很大;光纤陀螺中的光纤环存在温度梯度效应,它会产生热导致非互易性噪声;光纤陀螺中的电路噪声在不同的温度情况下也会影响其输出精度;光纤陀螺的壳体结构设计和材料选择等也对光纤陀螺的温度性能有很大的影响。解决这一关键问题,采用温度控制系统对光纤陀螺的工作环境进行恒温控制,能有效保证光纤陀螺的输出精度,这对于提高光纤捷联惯导系统的精度具有重要的实际意义。课题以提高船用光纤陀螺的输出精度为目标,研究并设计光纤陀螺精密温控系统。测温模块是温度控制系统的重要环节之一,任何一个温度控制系统实现对被控对象温度的控制,都是以设定温度与实测温度之间的误差作为控制算法的一个最重要的输入量,然后进行适当控制,也就是说实测温度精度越高,控制就会越精确。所以研究如何提高测温模块的测量精度对实现高精度的温度控制具有较强的实际应用价值。首先,对现有温控系统在硬件电路设计、测温补偿算法和控制算法等方面存在的不足进行了细致的分析。其次,针对现有恒压源非平衡电桥测温电路存在非线性误差大、灵敏度低和输出精度不高等问题,完成了双恒流源非平衡电桥测温电路的设计,研究基于最小二乘线性拟合和数字低通滤波的温度补偿算法,通过硬件电路和软件补偿相结合的方式实现高精度测温模块。系统测温模块决定了温控系统的测温精度,温度控制模块则决定了温控系统能否按照期望的特性实现温控箱体的精确控制,而高可靠性的控制算法和精密的驱动电路是实现精密温度控制的必备条件。针对现有脉宽调制控制方式存在“死区”问题,采用高度集成开关型驱动芯片MAX1968来实现对执行器的双向电流控制。针对传统PID控制算法抗干扰能力较弱的问题,在传统的增量式PID基础上结合模糊自整定PID参数控制算法,两者结合起来扬长避短,既具有模糊自整定控制灵活而适应性强的优点,又具有PID控制精度高的优点。最后,完成了整个系统软件和硬件的设计与调试,长时间的实验考核数据表明,系统所能达到的测温精度为±0.03℃,控温精度优于±0.1℃。
董力纲[8](2021)在《高精度多通道应变测量系统研究》文中研究表明应变测量系统是一种可以测量物体变形大小的数据采集系统,被广泛应用于飞机结构强度测试、弹箭结构健康监测、车辆结构强度试验、船舶结构健康评估、钢轨健康状态监测等领域。由于被测物体通常对应变十分敏感,超过规定的形变时,会造成重大的事故,所以提高应变测量精度是本论文的关键研究方向。本文针对基于电阻应变片的应变测量系统开展分析研究,进行了理论分析和电路设计,为应变测量领域提供了思路和参考,具有重要的研究意义和实用价值。本文主要研究内容如下:(1)研究了电阻应变片的基本原理,推导了惠斯通电桥的相关公式,针对应变测量系统的各项参数和性能,提出了基于模拟开关的大电阻自标定方案,通过高精度DAC控制仪表运放参考电压的方法,设计了自平衡方案;采用DAC产生高精度电压模拟源的思路,设计了系统自校准方案。此外,根据应变测量的实际要求,提出了桥路匹配、信号处理、桥路激励等方案,研究了影响测量精度的相关因素,并提出了相应解决办法。(2)对应变测量系统的关键技术进行了深入的研究和分析,首先使用仿真软件TinaTI和PSpice对自标定、自平衡、自校准、信号处理、桥路激励等电路进行建模,然后进行了交直流传输特性的仿真分析,最后对所设计电路进行了参数计算和推导。利用仿真和计算相结合的研究方式验证了电路的可行性。(3)搭建了应变测量系统的测试平台,制定了测试方案。首先对应变测量系统的传输线路补偿能力、自标定、自平衡、自校准等功能进行了测试,然后针对应变测量精度和电压测量精度进行了详细的测定,最后对测试结果进行了整理和分析。测试结果表明,本文设计的高精度多通道应变测量系统各项功能正常,达到了预期指标,具有工程实用价值。
钟志鹏[9](2016)在《基于STM32高频响热线风速仪的研制》文中提出流体流速是描述流场物理参数中一项至关重要的内容,流体流速的测量分析对流体动力特性研究和物理特性研究具有极其重要的意义。针对流体流速的一种重要测量方式,本文开展了热线风速仪测量风速的研究,为风速测量及其特性研究提供了一种方案。根据“恒温式”热线风速仪测量系统的原理,通过反馈回路实现自动补偿,使热线电阻的温度保持恒定,由此建立了温度恒定控制电路的模型。首先分析了该电路模型的静态工作特性和动态工作特性,同时对影响热线风速仪测量系统动态特性的因素进行了研究。分析得出了主要影响因素分别包括热线探头的工作过热比、惠斯通电桥桥臂电阻、放大电路的增益、补偿电感、流场流速和偏置电压。结合MATLAB仿真结果分析得出了增大热线探头工作过热比、减少桥臂电阻等方式能够提高整体系统的动态特性。合理地调节补偿电感能够优化系统的动态特性。当上述的影响因素设置不合理时,系统动态特性降低,系统发生振荡最终可能导致无法正常工作,合理的调节偏置电压能够减小和消除振荡,使系统达到稳定状态,同时获得良好的动态特性。根据上述仿真分析的结果,优化系统中各个部分的电路参数,分别设计了电桥电路、放大电路、滤波电路以及功率放大电路,并进行了抗干扰处理。同时设计了基于STM32的数据采集与传输系统,完成了数据采集与上位机通信的任务。上位机采用LABVIEW编程,将接收到数据进行分析。通过实测实验验证了理论仿真结果正确性,实验结果表明了本系统具有大于10kHz动态响应能力,满足系统设计的要求。
黄胜村[10](2016)在《条干均匀度仪电容式传感器的研制》文中指出条干均匀度是衡量纱线质量优劣的重要指标,是纺纱工艺和机械性能的综合体现,纺织行业中一般通过检测该指标来评定纱线的质量,因此对该指标进行准确检测对控制纱线质量尤为重要。本文首先论述了条干均匀度的相关知识,研究了国内外条干仪的发展现状,对比了各种检测方法的优缺点,并简要介绍了电容式条干仪的检测机理。针对检测纱线试样的要求和特点,利用有限元仿真软件ANSYS分析了不同结构尺寸对传感器性能的影响,结合仿真数据对电容传感器进行了优化设计。针对电容传感器本身电容值微小(皮法级)的特点,以及需要进行环境温度补偿的要求,设计了高频交流不平衡电桥电容检测电路,对由纤维量引起的传感器电容微小变化量进行检测,设计了相敏解调电路,将纤维量转化为直流电压信号。通过实验验证了所研制的电容传感器及检测电路对纤维量进行准确检测的功能,并根据实验数据分析传感器及检测电路的性能。分析了电容传感器的误差及其修正方法,针对输出信号漂移问题,设计了基于可编程电容器的补偿电路,实现了电桥自动平衡及防止输出电压饱和的目标。
二、测量电桥和桥臂的串、并联电路分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、测量电桥和桥臂的串、并联电路分析(论文提纲范文)
(1)基于小信号注入法的绝缘监测装置(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 电动汽车的发展 |
1.1.2 绝缘监测 |
1.2 绝缘监测现有方法 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 论文主要研究内容 |
2 电路分析设计及仿真 |
2.1 主电路工作原理 |
2.1.1 电动汽车绝缘监测装置工作方式 |
2.1.2 原理分析 |
2.2 模型分析计算 |
2.3 电路功能模块设计 |
2.3.1 单片机系统 |
2.3.2 供电电源电路 |
2.3.3 稳压电路 |
2.3.4 注入信号源电路 |
2.3.5 注入信号控制电路 |
2.3.6 滤波电路 |
2.3.7 电池组电压测量电路 |
2.3.8 通信电路 |
2.4 仿真验证 |
2.5 本章小结 |
3 PCB设计 |
3.1 PCB设计的规则 |
3.2 PCB设计的步骤 |
3.3 本章小结 |
4 程序分析设计 |
4.1 开发环境简介 |
4.2 软件设计内容 |
4.2.1 等效电容处理 |
4.2.2 程序功能模块设计 |
4.3 软件程序设计 |
4.3.1 主程序 |
4.3.2 初始化程序 |
4.3.3 采样程序 |
4.3.4 控制程序 |
4.3.5 计算程序 |
4.3.6 报警程序 |
4.3.7 通信程序 |
4.4 本章小结 |
5 绝缘监测装置的测试和分析 |
5.1 测试方案 |
5.2 实验结果及分析 |
5.3 主要观测点的测量及分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)热式气体质量流量测量及补偿算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪言 |
1.1 论文的研究背景 |
1.1.1 混合气体的特点 |
1.1.2 气体流量测量方法讨论 |
1.1.2.1 涡街流量计 |
1.1.2.2 差压式流量计 |
1.1.2.3 转子流量计 |
1.1.2.4 涡轮流量计 |
1.1.2.5 超声流量计 |
1.1.2.6 气体腰轮流量计 |
1.1.2.7 热式气体流量计 |
1.1.3 气体质量流量测量 |
1.1.3.1 间接式质量流量测量 |
1.1.3.2 直接式质量流量测量 |
1.1.4 混合气体流量测量方法可行性分析 |
1.2 研究目的和意义 |
1.2.1 问题的提出 |
1.2.2 课题研究的目的和意义 |
1.3 研究的方法和内容 |
1.4 国内外研究综述 |
1.4.1 国内外研究概况 |
1.4.2 国内外文献综述 |
1.5 本文的内容安排 |
1.6 本章小结 |
2 热式气体质量流量测量方法研究 |
2.1 热式气体质量流量测量概述 |
2.2 热式气体流量计理论分析 |
2.2.1 热线风速仪 |
2.2.1.1 热线的结构和材料 |
2.2.1.2 热线换热分析 |
2.2.2 热线风速仪的工作模式 |
2.2.2.1 CC 热线风速仪 |
2.2.2.2 CT 热线风速仪 |
2.2.3 基于反馈控制原理的定温热线风速仪理论分析 |
2.2.4 定温热线风速仪传递函数分析 |
2.2.4.1 定温热线风速仪抽象模型分析 |
2.2.4.2 静态工作点计算 |
2.2.4.3 偏置电压的通用传递函数 |
2.2.4.4 流体速度的传递函数 |
2.2.4.5 简单配置的热线风速仪 |
2.2.4.6 带电感元件的热线风速仪 |
2.3 热式气体质量流量计原理分析 |
2.4 热式气体流量计的仿真研究 |
2.4.1 热式气体流量计模型分析 |
2.4.2 热式流量计的仿真模型 |
2.4.3 热式流量计仿真结果分析 |
2.5 热式气体流量计的探头分析 |
2.5.1 探头结构分析 |
2.5.1.1 铂电阻式流量探头 |
2.5.1.2 半导体式流量探头 |
2.5.2 探头制作、安装对测量信号的影响分析 |
2.5.2.1 电阻陶瓷芯与套管不同心造成的误差分析 |
2.5.2.2 探头插入深度的影响分析 |
2.5.2.3 探头安装方式的影响分析 |
2.5.3 旋涡对探头的影响分析 |
2.6 单点热式质量流量计系数的确定 |
2.6.1 速度分布系数-ξ |
2.6.2 阻塞系数-β |
2.6.3 干扰系数-γ |
2.7 本章小结 |
3 热式气体流量计温度补偿研究 |
3.1 热式气体流量计温度补偿概述 |
3.1.1 温度对热式气体流量计输出信号的影响 |
3.1.2 常用的温度补偿算法 |
3.1.2.1 分析补偿算法 |
3.1.2.2 双敏感元件温度补偿 |
3.1.2.3 用单一传感器进行温度补偿 |
3.1.2.4 使用电桥进行自动温度补偿 |
3.2 气体温度的分析补偿算法 |
3.2.1 校准法温度补偿 |
3.2.2 计算温度补偿 |
3.2.2.1 采用气体温度T_a 进行补偿计算 |
3.2.2.2 采用温差进行补偿计算 |
3.2.2.3 考虑气体物性参数的温度补偿算法 |
3.3 双敏感元件温度补偿 |
3.4 采用单一传感器完成温度补偿 |
3.4.1 单一传感器温度补偿电路结构 |
3.4.2 补偿电路分析 |
3.4.2.1 探头热平衡分析 |
3.4.2.2 电路分析 |
3.4.2.3 仿真分析 |
3.4.3 温度补偿算法研究 |
3.4.4 时变质量流速对温度补偿算法的影响 |
3.4.4.1 补偿算法对速度的依赖分析 |
3.4.4.2 时变流速导致的误差 |
3.4.4.3 误差分析 |
3.4.5 温度补偿算法在时变质量流速下的仿真分析 |
3.4.6 单一传感器温度补偿算法在质量流量计中的局限性 |
3.5 使用电桥进行自动温度补偿 |
3.5.1 自动温度电路配置 |
3.5.2 自动补偿原理分析 |
3.5.2.1 基于串并联桥臂的补偿原理 |
3.5.2.2 基于串联桥臂的补偿原理 |
3.5.2.3 新型自动补偿电路 |
3.6 本章小结 |
4 热式气体流量计组分补偿算法研究 |
4.1 气体组分变化对输出信号的影响研究 |
4.2 气体组分补偿算法概述 |
4.2.1 热线风速仪组分补偿算法分析 |
4.2.2 热式流量计组分补偿算法的基本思路 |
4.3 混合气体物性参数计算 |
4.3.1 多组分混合气体的粘度计算 |
4.3.2 多组分混合气体的导热系数计算 |
4.3.3 多组分混合气体的密度计算 |
4.3.4 混合气体物性参数计算总结 |
4.3.5 混合气体物性参数算例 |
4.4 热式气体流量计实验数据的拟合 |
4.5 热式气体流量计组分补偿算法实现 |
4.5.1 热式气体流量计基本方程系数的确定 |
4.5.2 组分补偿系数的推导 |
4.5.3 流量计特性曲线的组分补偿 |
4.5.3.1 特性曲线的组分补偿过程 |
4.5.3.2 组分补偿算例一 |
4.5.3.3 组分补偿算例二 |
4.5.4 组分补偿算法在热式流量计中的实现 |
4.6 本章小结 |
5 补偿型热式气体流量计设计 |
5.1 总体设计 |
5.1.1 热式气体流量计样机总体构架 |
5.1.2 热式气体流量计样机功能 |
5.1.3 样机硬件、软件总体设计 |
5.1.3.1 硬件设计 |
5.1.3.2 软件设计 |
5.2 探头结构设计 |
5.3 带自动温度补偿功能的测量电桥设计 |
5.4 流量计算机设计 |
5.4.1 流量计算机总体结构 |
5.4.2 组分补偿算法在流量计算机中的实现 |
5.4.3 单片机系统设计 |
5.4.3.1 ADμC812 简介 |
5.4.3.2 气体温度测量调理电路 |
5.4.3.3 其他电路设计 |
5.4.4 DeviceNet 现场总线接口设计 |
5.4.4.1 总线类型选择 |
5.4.4.2 DeviceNet 接口硬件设计 |
5.4.4.3 DeviceNet 接口软件设计 |
5.4.4.3.1 DeviceNet 对象模型 |
5.4.4.3.2 重复MAC ID 检查 |
5.4.4.3.3 预定义主/从连接 |
5.4.4.3.4 报文处理 |
5.4.4.3.5 DeviceNet 软件设计 |
5.5 组分补偿软件包设计 |
5.5.1 补偿软件的基本结构 |
5.5.2 组分补偿软件的功能模块 |
5.5.3 补偿软件与其他系统的接口设计 |
5.5.3.1 与其他系统接口的需求分析 |
5.5.3.2 接口的实现方式 |
5.6 本章小结 |
6 热式气体流量计补偿算法的实验研究 |
6.1 吹风实验台 |
6.1.1 实验台简介 |
6.1.2 速度测量值的处理 |
6.2 流量计样机特性曲线 |
6.3 温度补偿算法验证 |
6.4 组分补偿算法的实验研究 |
6.4.1 组分补偿算法验证方案 |
6.4.2 流量计在气体中特性曲线的获取 |
6.4.3 流量计样机测量数据整理与分析 |
6.5 本章小结 |
7 全文总结 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文的创新之处 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
附录2 攻读博士学位期间科研成果目录 |
一、参加项目 |
二、出版教材 |
(4)无线应变测量的关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 无线应变系统实例分析 |
1.2.4 应变测试系统的发展趋势 |
1.3 本文主要工作 |
第二章 系统总体设计 |
2.1 功能需求分析 |
2.2 系统总体结构 |
2.3 关键技术及整体设计方案 |
2.3.1 关键技术 |
2.3.2 系统整体设计方案 |
2.4 本章小结 |
第三章 系统硬件设计及分析 |
3.1 测量电路 |
3.1.1 电阻应变片介绍 |
3.1.2 测量电桥 |
3.1.3 影响电桥测量精度的因素 |
3.1.4 电桥平衡分析 |
3.2 前置放大电路 |
3.2.1 放大电路的工作原理 |
3.2.2 放大电路的设计 |
3.2.3 放大电路的模拟 |
3.3 滤波电路 |
3.4 信号控制芯片 |
3.5 信号无线传输方式 |
3.5.1 主流无线通讯技术 |
3.5.2 Bluetooth通讯技术 |
3.5.3 Bluetooth干扰研究 |
3.5.4 Bluetooth设备的选择 |
3.6 信号显示模块 |
3.6.1 1602液晶的介绍 |
3.6.2 1602液晶的电路设计 |
3.7 按键电路的设计 |
3.7.1 按键的选择 |
3.7.2 按键的实际接入电路 |
3.8 电源电路及模拟开关的确定 |
3.8.1 电源电路的设计 |
3.8.2 模拟开关的确定 |
3.9 系统PCB板设计 |
3.9.1 Altium Designer软件介绍 |
3.9.2 监测系统PCB板设计 |
3.10 本章小结 |
第四章 系统软件设计及调试 |
4.1 编程软件介绍 |
4.1.1 Arduino的开发环境 |
4.1.2 Arduino的编程语言 |
4.1.3 Arduino的基本函数 |
4.2 测量端端程序设计 |
4.3 显示端程序设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 系统测试实验设计与分析 |
5.1 实验器材介绍 |
5.1.1 等强度梁 |
5.1.2 JY-31型静态应变仪 |
5.1.3 旋转动力装置 |
5.1.4 轴与质量块组合构件 |
5.2 实验方案设计及实施 |
5.2.1 无线应变监测系统装置 |
5.2.2 静态测量实验 |
5.2.3 组合构件运动应变测量实验 |
5.3 实验结果分析 |
5.3.1 静态测量实验结果分析 |
5.3.2 组合构件运动应变测量实验结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(5)恒温差工作方式热式流量传感器的研究(论文提纲范文)
1 热式流量传感器的基本原理 |
1.1 工作原理 |
1.2 换热模型 |
2 设计方案 |
2.1 测量电桥电路分析 |
2.1.1 热敏电阻工作状态的选择 |
2.1.2 温度补偿电阻的匹配 |
2.2 电流调节系统 |
2.3 信号调整电路 |
3 结 论 |
(6)基于LORA的铁路车站设备状态监测系统研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外发展概况 |
1.2.1 设备状态监测系统发展概况 |
1.2.2 LoRa无线通信技术发展概况 |
1.3 本论文的研究内容及章节安排 |
本章小结 |
第二章 系统的总体设计 |
2.1 系统功能需求分析 |
2.2 信号检测方法分析 |
2.2.1 传感器选型分析 |
2.2.2 惠斯通电桥原理分析 |
2.2.3 远端补偿电路设计与验证 |
2.3 系统无线网络分析 |
2.3.1 无线通信的关键技术选型 |
2.3.2 监测网络拓扑结构分析 |
本章小结 |
第三章 系统的硬件设计 |
3.1 硬件系统的整体设计 |
3.2 电源电路设计 |
3.2.1 电源电路的选型分析 |
3.2.2 各供电单元电路的详细设计 |
3.3 测量电路设计 |
3.3.1 桥式线性温度测量电路 |
3.3.2 湿度测量电路 |
3.3.3 全桥式形变测量电路 |
3.3.4 振动测量电路 |
3.4 前端信号调理电路设计 |
3.4.1 信号放大与共模抑制电路设计 |
3.4.2 滤波电路设计 |
3.5 模数转换电路设计 |
3.5.1 ADC驱动电路设计 |
3.5.2 ∑-△型ADC电路设计 |
3.6 控制电路及其它功能电路设计 |
3.6.1 STM32F103RET6主控电路设计 |
3.6.2 USB转串口电路设计 |
3.6.3 SD卡存储电路设计 |
3.6.4 SWD下载电路设计 |
3.7 LoRa无线传输电路设计 |
3.8 电路板设计 |
本章小结 |
第四章 无线监测网络通信协议设计 |
4.1 LoRa技术特点分析 |
4.2 无线网络拓扑结构的通信研究 |
4.2.1 无线网络拓扑结构 |
4.2.2 无线网络通信策略研究 |
4.3 无线网络的通信建立 |
4.3.1 采集节点与汇聚节点通信建立 |
4.3.2 传输超时解决方案 |
4.3.3 CAD检测通信与网络校时 |
4.4 无线传输帧结构设计 |
4.4.1 控制帧格式 |
4.4.2 数据帧格式 |
4.5 协议移植 |
4.5.1 采集节点 |
4.5.2 汇聚节点 |
本章小结 |
第五章 测试与结果分析 |
5.1 硬件系统测试 |
5.1.1 电源电路 |
5.1.2 信号调理及ADC转换电路 |
5.1.3 控制电路 |
5.2 收发性能测试 |
5.3 站内LoRa通信距离与可靠性测试 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A LoRa系统电路原理总图 |
附录B 部分核心代码 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参加重要比赛项目 |
致谢 |
(7)光纤陀螺精密温度控制系统的设计及其研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 温度控制系统的研究概况 |
1.2.1 温度测量系统研究概况 |
1.2.2 温度控制系统研究概况 |
1.3 课题主要研究内容 |
第2章 现有温度控制系统的分析 |
2.1 温控系统的设计需求 |
2.2 现有温控系统工作原理 |
2.3 现有温控系统的基本实现 |
2.3.1 数据采集模块 |
2.3.2 数据处理模块 |
2.3.3 温控系统执行模块 |
2.4 现有温控系统的主要问题分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 系统测温模块的设计 |
3.1 温度信号转换 |
3.1.1 温度传感器选取 |
3.1.2 测温方案 |
3.1.3 双恒流源测温电路设计 |
3.1.4 放大电路和模拟二阶低通滤波电路 |
3.2 信号处理模块 |
3.3 电源电路设计 |
3.4 测温补偿算法 |
3.4.1 基于最小二乘拟合的测温标校方案 |
3.4.2 基于数字低通滤波的测温数据平滑 |
3.5 实验测试数据分析 |
3.5.1 恒流源的输出电流分析 |
3.5.2 测温标校和数字滤波的实现及其测试结果分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 系统温度控制模块的设计 |
4.1 MAX1968驱动电路的分析和设计 |
4.2 PID控制算法 |
4.2.1 PID控制原理 |
4.2.2 增量式数字PID控制算法 |
4.3 模糊自整定PID参数控制算法 |
4.3.1 概述 |
4.3.2 模糊自整定PID参数控制算法设计 |
4.4 PID参数自整定控制仿真 |
4.4.1 恒温箱体建模 |
4.4.2 PID参数自整定仿真 |
4.5 本章小结 |
第5章 系统软件设计 |
5.1 编程软件选择和C430开发的步骤 |
5.2 程序设计 |
5.2.1 主程序流程图设计 |
5.2.2 温度采集模块程序设计 |
5.2.3 数据处理模块程序设计 |
5.2.4 控制量计算模块程序设计 |
5.3 本章小结 |
第6章 精密温控系统性能测试 |
6.1 系统测温性能考核 |
6.2 系统控温性能考核 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(8)高精度多通道应变测量系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
2.应变测量系统的基本原理 |
2.1 应变基本理论 |
2.2 电阻式应变片的相关介绍 |
2.2.1 应变片的工作原理 |
2.2.2 应变片的结构与种类 |
2.2.3 应变片的选型 |
2.3 惠斯通电桥相关理论 |
2.3.1 惠斯通电桥测量原理 |
2.3.2 电阻应变花测量原理 |
2.4 应变测量精度影响分析 |
2.4.1 温度漂移影响的分析与研究 |
2.4.2 应变电桥平衡影响的分析与研究 |
2.4.3 应变电桥标定影响的分析与研究 |
2.4.4 应变电桥匹配影响的分析与研究 |
2.4.5 桥路激励影响的分析与研究 |
2.5 本章小结 |
3.应变测量系统方案设计 |
3.1 应变测量系统总体硬件方案 |
3.2 应变测量系统硬件电路方案设计 |
3.2.1 桥路变换电路方案设计 |
3.2.2 信号放大电路方案设计 |
3.2.3 信号滤波电路方案设计 |
3.2.4 信号采集电路方案设计 |
3.2.5 电桥自平衡电路方案设计 |
3.2.6 系统自校准电路方案设计 |
3.2.7 系统温度补偿电路方案设计 |
3.2.8 电桥激励电路方案设计 |
3.2.9 系统电源电路方案设计 |
3.2.10 系统硬件电路总体电气方案 |
3.3 应变测量系统软件方案设计 |
3.3.1 单片机程序方案设计 |
3.3.2 FPGA程序方案设计 |
3.4 本章小结 |
4.应变测量系统关键技术研究 |
4.1 高精度信号处理电路设计 |
4.1.1 放大电路器件选型与优化分析 |
4.1.2 放大电路仿真与分析 |
4.1.3 滤波电路器件选型 |
4.1.4 滤波电路仿真与分析 |
4.2 高精度信号采集电路设计 |
4.2.1 高精度信号采集电路器件选型 |
4.2.2 高精度信号采集电路仿真与分析 |
4.3 桥路变换电路设计 |
4.4 自平衡电路设计 |
4.4.1 自平衡电路器件选型与优化分析 |
4.4.2 自平衡电路仿真与分析 |
4.5 自校准电路设计 |
4.5.1 自校准电路器件选型与优化分析 |
4.5.2 自校准电路仿真与分析 |
4.6 桥路激励电路设计 |
4.6.1 桥路激励电路的器件选型与优化分析 |
4.6.2 桥路激励电路仿真分析 |
4.7 多通道管理电路设计 |
4.7.1 ADC菊花链式数据管理电路 |
4.7.2 控制信号集中管理电路设计 |
4.8 应变测量系统电源设计 |
4.9 本章小结 |
5.系统测试与分析 |
5.1 应变测量系统测试平台搭建 |
5.2 应变测量系统测试方案 |
5.2.1 桥路激励电路的参数测定方案 |
5.2.2 自校准、电压测量精度测定方案 |
5.2.3 自标定、自平衡、测量精度测定方案 |
5.3 应变测量系统测试与分析 |
5.3.1 桥路激励电路测试结果整理及分析 |
5.3.2 自校准、电压测量精度测试结果整理及分析 |
5.3.3 自标定、自平衡、测量精度测试结果整理及分析 |
5.4 本章小结 |
6.总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(9)基于STM32高频响热线风速仪的研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的背景、目的与意义 |
1.2 热线风速测量方法概述 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 论文主要内容与工作 |
2 热线风速测量系统工作特性分析 |
2.1 静态工作特性分析 |
2.2 动态工作特性分析 |
2.3 电阻性模型分析 |
2.4 电感性模型分析 |
2.5 本章小结 |
3 热线风速仪测量系统关键技术研究 |
3.1 总体设计指标与结构组成 |
3.2 热线探头设计 |
3.3 数值仿真分析 |
3.4 输出信号分析 |
3.5 数字测量特性分析 |
3.6 本章小结 |
4 热线风速仪测量系统硬件设计 |
4.1 模拟部分设计 |
4.1.1 电桥电路设计 |
4.1.2 信号放大电路设计 |
4.1.3 信号滤波电路设计 |
4.1.4 功率放大电路设计 |
4.1.5 方波信号发生电路设计 |
4.2 数字部分设计 |
4.2.1 主控芯片选型 |
4.2.2 采集电路设计 |
4.2.3 USB模块设计 |
4.2.4 SD卡模块设计 |
4.3 电源模块设计 |
4.3.1 模拟部分电源需求分析 |
4.3.2 模拟部分电源设计 |
4.3.3 数字部分电源需求分析 |
4.3.4 数字部分电源设计 |
4.4 抗干扰设计 |
4.5 本章小结 |
5 热线风速仪测量系统软件设计 |
5.1 热线风速仪测量软件系统组成及功能模块 |
5.2 下位机软件总体设计 |
5.2.1 ADC模块设计 |
5.2.2 USB模块设计 |
5.2.3 SD卡模块设计 |
5.3 上位机软件设计 |
5.4 本章小结 |
6 热线风速仪测量系统性能测试 |
6.1 性能测试概述 |
6.2 热线风速仪静态实验 |
6.3 方波实验 |
6.4 热线风速仪实测实验 |
6.5 本章总结 |
7 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)条干均匀度仪电容式传感器的研制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 条干均匀度仪的国内外发展现状 |
1.3 本文研究内容 |
1.3.1 主要工作内容 |
1.3.2 论文的结构安排 |
第二章 电容式条干均匀度仪检测原理 |
2.1 条干概述 |
2.1.1 造成条干不均匀的原因 |
2.1.2 纱线条干均匀度的计算 |
2.1.3 条干均匀度测定方法 |
2.2 电容传感器检测纱线量原理 |
2.3 检测电路的总体设计 |
2.4 电容式条干仪检测条干不匀的机理分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 电容传感器研究与设计 |
3.1 ANSYS静电场有限元分析理论 |
3.1.1 有限元概述 |
3.1.2 静电场有限元法原理 |
3.1.3 ANSYS静电场分析过程 |
3.2 电容传感器的有限元分析 |
3.2.1 电容传感器模型的建立 |
3.2.2 网格剖分 |
3.2.3 施加边界条件及求解 |
3.2.4 有限元后处理 |
3.3 优化设计概述 |
3.3.1 传感器结构参数对检测性能影响的分析指标 |
3.3.2 优化设计总体思路 |
3.4 电容传感器的研究及优化设计 |
3.4.1 电容传感器结构分析 |
3.4.2 平行板电容传感器尺寸分析 |
3.4.3 平行板式电容传感器尺寸优化设计 |
3.4.4 电容传感器边缘效应的抑制措施 |
3.5 试样材料及回潮率影响的研究 |
3.6 传感器的制作 |
3.6.1 电容极板制作工艺 |
3.6.2 电容极板组装 |
3.7 本章小结 |
第四章 检测电路的设计 |
4.1 电容传感器检测方案的选择 |
4.2 检测电路的设计 |
4.2.1 振荡模块电路的设计 |
4.2.2 变压器电桥电路的设计 |
4.2.3 相干检波及滤波放大电路的设计 |
4.3 实验测量与数据分析 |
4.3.1 实验准备 |
4.3.2 实验数据及分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 电容传感器漂移分析及抗饱和输出设计 |
5.1 电桥平衡问题的研究 |
5.2 电路输出饱和的原因 |
5.3 电桥补偿方案的选择 |
5.4 电桥补偿电路的设计 |
5.4.1 总体设计思想 |
5.4.2 可控电容阵列的设计 |
5.4.3 控制模块的设计 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
附录一 |
四、测量电桥和桥臂的串、并联电路分析(论文参考文献)
- [1]基于小信号注入法的绝缘监测装置[D]. 何佳琪. 北京交通大学, 2019(01)
- [2]测量电桥和桥臂的串、并联电路分析[J]. 丛明墉. 吉林农业大学学报, 1983(04)
- [3]热式气体质量流量测量及补偿算法研究[D]. 张世荣. 华中科技大学, 2007(05)
- [4]无线应变测量的关键技术研究[D]. 郭彤. 华东理工大学, 2018(08)
- [5]恒温差工作方式热式流量传感器的研究[J]. 郝运涛,包晔峰,李振宇,杨可. 常州大学学报(自然科学版), 2012(03)
- [6]基于LORA的铁路车站设备状态监测系统研究与设计[D]. 温承鹏. 大连交通大学, 2019(08)
- [7]光纤陀螺精密温度控制系统的设计及其研究[D]. 罗立成. 哈尔滨工程大学, 2011(05)
- [8]高精度多通道应变测量系统研究[D]. 董力纲. 中北大学, 2021(09)
- [9]基于STM32高频响热线风速仪的研制[D]. 钟志鹏. 南京理工大学, 2016(02)
- [10]条干均匀度仪电容式传感器的研制[D]. 黄胜村. 南京航空航天大学, 2016(03)