低功耗平面电容传感器测量系统及电路

    公开(公告)号:CN113567513A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110707999.3

    申请日:2021-08-20

    Abstract: 本发明提供一种低功耗平面电容传感器测量系统和电路,涉及介电测量技术领域。该系统包括单片机、平面电容传感器、驱动电路、调理电路、滤波电路和A/D电路。单片机控制驱动电路中的DDS产生高精度扫频正弦驱动信号,经一级同相放大电路放大,通过选通开关选择驱动平面电容传感器相应通道的驱动电极,平面电容传感器感应电极的感应信号经调理电路调理输出与驱动信号同时经模拟滤波电路输出,输出信号由两通道同步A/D采集进单片机,单片机对信号进行自适应滤波处理、频谱分析,获得驱动信号与调理输出信号的幅值、相位差,计算出平面电容传感器容值,输出测量结果。本发明以低功耗单片机为控制核心,与其它外围低功耗器件构成测量系统,能有效降低功耗。

    一种电磁流量传感器的磁路结构优化设计方法

    公开(公告)号:CN112504365A

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202011340360.8

    申请日:2020-11-25

    Abstract: 本发明涉及一种电磁流量传感器的磁路结构优化设计方法。包括以下步骤:根据传感器实体样机,构建传感器初始有限元仿真模型;设计影响因素水平表,采用中心组合设计(CCD)方法设计试验方案并对试验方案仿真求解;根据设计变量输入和对应求解的响应值输出,构造优化所需的各响应的响应面目标函数;采用遗传算法对响应面目标函数非线性多目标优化,得到最优磁路结构参数;根据最优的磁路结构参数进行三维建模和有限元仿真求解,验证优化效果。本发明可以在系统功耗不变、动态特性一定的限制下,进行传感器磁路结构的综合优化设计,从而提高传感器测量精度、提高研发效率、降低生产成本,有利于实现传感器磁路结构的正向开发。

    一种用于应变式力传感器的多通道交/直流激励的信号测量系统

    公开(公告)号:CN110057477B

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN201910386696.9

    申请日:2019-05-09

    Abstract: 本发明为一种用于应变式力传感器的多通道交/直流激励的信号测量系统,以数字信号处理器DSP为核心,采用交/直流激励方式可选与交流激励频率可调的激励方案,采用激励频率与调制频段自动优化的数字控制方案,针对直流激励方式采用数字低通滤波、幅值修正和数字信号放大的处理流程,针对交流激励方式采用数字带通滤波、数字信号解调、矢量修正和数字信号放大的处理流程,实现对不同干扰环境下应变式力传感器的多通道、高精度信号测量,包括硬件系统和软件信号处理方法。本发明能够自动优化选择激励方式和信号处理流程,能对激励信号波动和线路寄生参数影响进行修正,实现对最多具有8个测量电桥的单个或多个应变式力传感器的高精度测量。

    一种缩进式电磁流量传感器的测量管道结构设计方法

    公开(公告)号:CN109977615A

    公开(公告)日:2019-07-05

    申请号:CN201910328192.1

    申请日:2019-04-23

    Abstract: 本发明涉及一种缩进式电磁流量传感器的测量管道结构设计方法,包括:通过理论推导,确定传感器压损与结构参数的半经验公式;根据流量范围和设计工况的性能参数,获取传感器的初始结构参数;依据正交试验法设计实验方案,并基于数值分析的方法对正交表中的实验数据进行求解计算,得到不同传感器结构的压损;然后利用多项式分步拟合法,对压损数据进行函数拟合,得到压损的数学公式;最后基于压损数学公式,确定最优的测量管道结构尺寸。本发明只需要给定传感器的流量范围和压损要求,便可得到最优的缩进式测量管道;不需要大批量的加工测量管道来确定传感器的最优结构参数,节省了企业的研发和生产制造成本,并缩短新产品的研发周期。

    一种电池供电式应变多维力传感器故障诊断系统

    公开(公告)号:CN105606300B

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201510974144.1

    申请日:2015-12-21

    Abstract: 本发明为一种电池供电式应变多维力传感器故障诊断系统,以MSP430单片机为核心,采用恒流激励与矩阵扫测的方法实现对应变式多维力传感器各通道测量电路进行故障诊断,包含硬件系统和软件系统。硬件系统由电源管理模块、恒流激励模块、矩阵开关扫描模块、信号调理模块、信号处理与控制模块、逻辑控制模块、人机接口模块组成。软件系统在故障扫测过程中分别采用阈值比较法和查表法来诊断传感器的短路故障和断路故障,并采用多次循环扫测的方法根据故障出现的次数来辨别短路/虚短、断路/虚断故障情况。本发明能够实现对最多8通道的应变式多维力传感器各通道测量电路的短路、断路、虚短、虚断故障进行在线自动检测,且采用电池供电,方便携带。

    一种功耗较低的高低压电源切换励磁控制系统

    公开(公告)号:CN104266700A

    公开(公告)日:2015-01-07

    申请号:CN201410515971.X

    申请日:2014-09-30

    Abstract: 本发明涉及一种功耗较低的高低压电源切换励磁控制系统。由电源、能量回馈电路、恒流源控制电路、高低压切换电路、迟滞比较电路、H桥开关电路、励磁线圈、检流电路、H桥驱动电路和励磁时序电路组成;其中电源由高压电源和低压电源组成。采用的高低压切换电路,使高压激励路径得到简化,路径上的高低压切换电路选用的器件压降更小,减小了高压激励路径的功耗,进而减小了发热,电路稳定性更好;本发明的恒流源控制电路,使功耗大大减小;H桥开关电路采用相同型号的MOS管保证了开关管开关特性的一致;此外,压降更小,消耗的电能也更少;H桥驱动电路结构简化,又有快速、完整的保护功能,极大地提高了系统可靠性和缩小了控制电路尺寸。

    具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统

    公开(公告)号:CN102393225A

    公开(公告)日:2012-03-28

    申请号:CN201110350132.3

    申请日:2011-11-08

    Abstract: 本发明涉及具有旁路和能量回馈电路的电磁流量计高低压切换励磁系统,包括可调低压源电路、高低压切换电路、恒流电路、旁路电路、H桥励磁电路、励磁控制电路、逻辑切换电路、电源检测电路、能量回馈电路、能量泄放电路。根据检流电阻上检测到的实际励磁电流与逻辑切换电路中设定的励磁电流阈值进行比较,从而获得控制逻辑对高低压切换电路与旁路电路进行控制,选择励磁工作用电压;旁路电路的引入,明显加快了线圈中励磁电流的响应速度;能量回馈电路储存励磁线圈回馈的能量;电源检测电路、能量泄放电路与切换保护电路对励磁系统进行上电、断电与故障保护。本发明可提高电源利用效率,加快励磁电流响应速度,拓宽励磁频率范围,提供电路故障保护。

    一种基于线性电源的单/双频电磁流量计励磁控制系统

    公开(公告)号:CN101644591B

    公开(公告)日:2011-02-02

    申请号:CN200910144878.1

    申请日:2009-09-08

    Abstract: 本发明为一种基于线性电源的单/双频电磁流量计励磁控制系统,包括恒流源电路、电流旁路电路、励磁线圈驱动电路、励磁时序产生电路和检流电路。采用高电压源供电,恒流源由线性电源搭建向励磁线圈驱动电路供电,电流旁路电路并接于线性电源输入输出端以解决能量耗散问题,励磁线圈驱动电路由H桥及其控制电路组成,检流电路跨接在H桥低端与参考地之间,数字信号处理器DSP控制多路开关及电平匹配器件产生时序,控制励磁线圈驱动电路的动作。该励磁控制系统能显著提高励磁频率范围和励磁频率精度,适用于浆液测量的单频高频方波励磁或双频方波励磁,同时能提供更准确的电流检测,以修正流量信号处理结果。

    基于高低压电源切换的电磁流量计励磁控制系统

    公开(公告)号:CN101726334A

    公开(公告)日:2010-06-09

    申请号:CN200910251461.5

    申请日:2009-12-23

    Abstract: 本发明为一种基于高低压电源切换的电磁流量计励磁控制系统,包括高低压电源、电源切换电路、恒流控制电路、励磁线圈驱动电路、检流电路和励磁时序产生电路。励磁工作电源由高压电源和低压电源通过电源切换电路根据励磁电流响应情况切换分时提供以加快方波励磁电流响应速度和提高电源利用效率;恒流控制电路向励磁线圈驱动电路供电以使励磁电流稳态值恒定;励磁线圈驱动电路由H桥及其控制电路组成以实现方波励磁;检流电路跨接在H桥低端与参考地之间;励磁时序产生电路主要由用于电磁流量计信号处理的处理核心MCU等组成。该励磁控制系统能在保证电磁流量计零点稳定的情况下显著提高励磁频率范围、降低电路能耗、提高电源利用效率,以适用于浆液流体的精确测量。

    一种变负载质量情况下力传感器自适应动态补偿方法

    公开(公告)号:CN117606675A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311644857.2

    申请日:2023-12-04

    Abstract: 本发明为一种变负载质量情况下力传感器自适应动态补偿方法,基于变负载动态标定实验建立传感器频响特征参数随负载质量变化规律模型,采用二阶参数模型构造自适应动态补偿器并建立其参数与负载质量的关系,实现力传感器变负载质量的自适应动态补偿。首先,进行力传感器变负载质量动态标定实验,获得力传感器频响函数;其次,分析力传感器频响中各谐振频段的频响特征参数,建立其随负载质量变化的规律模型;然后,基于二阶参数模型设计力传感器各谐振频段的自适应动态补偿器并将其级联获得力传感器的自适应动态补偿器;最后,应用中根据力传感器输出解算的负载质量更新自适应动态补偿器的参数,实现对力传感器的自适应动态补偿。

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