高精度光纤静位移传感器的调理电路

本文介绍一种高精度光纤静位移传感器用的调理电路.它是传感器与单片机之间的接口电路,如图1所示.电路灵敏度高(4.24mV/nA),分辨力极强(10~(-10)A).它采用积分型I/U转换、双路消噪法、高阶滤波等方法从噪声中提取出微弱信号. 一、前置放大器的设计与调试前置放大器是该测量系统的关键环节之一.它的精度、稳定度、灵敏度直接决定整个系统的性能指标.它应具备能够接收进微弱信号的能力,能从光源和光电探测器及地线等造成的噪声中放大有用信号.其框图如图2所示.图中信号臂电流I_(01)是指从输出光纤输出的随静位移变化的光电流;参考臂电流I_(02)是指光源输出的光电流,是一个恒定值.     

高精度LVDT位移传感器

北京京海泉传感科技有眼公司差动变压器(LVDT)直线位移传感器可测量物体长度变化、物体间位置的相对变化和检测零部件的几何尺寸等。我公司研制生产的高精度LVDT和配套的测量仪器其总体线性度<0.05%,测量结果可与计算机连接(可提供16位A/D、采集和相应软件)或用四位半(±19999)或五位半数显。DA系列为机电一体化产品,适于遥测,外供直流电源±5V~±15V或5V~24V,可输出标准电压或电流信号或0~10000Hz频率(TTL电平)信号,叠加在输出信号上的噪声很小。可测静态和动态位移,响应速度快,动态频响达0~1000Hz(-3dh),并且有良好的相频特性。传感器工作温度有-25℃~85℃和~55℃~125℃,GA和MA(HTG)系列传感器的最低     

计算机数据采集系统的信号调理实现方法

通过简析基于PC的数据采集系统常用的传感器的电气特性及其对信号调理要求，评述了目前数据采集和测控系统前端信号调理模块的几种通用信号调理功能及其对系统安全性、可靠性和测量准确度的影响。     

差分式红外高精度位移传感器的设计

通过测试红外光光通量的变化或红外光空间分布的情况来反映位移的变化是位移监测中常用的方法.通过采用两片红外硅光管作为红外接收器件制作位移传感器,通过测量两片硅光管输出的差分信号来测量位移.     

基于CAN总线的高精度图像位移传感器的设计

介绍了一种非接触测量物体位移的传感器；并对其中图像变换、A／D转换、后期数据处理和现场总线技术这几项关键步骤进行了阐述；经验证，该本方案具有稳定、可靠、精度高以及性价比高的特点。     

基于USB2．0的高速高精度数据采集系统模拟电路设计

为了满足数据采集系统对输入信号的高速高精度采集,本文重点介绍了模拟前端放大器件选型以及模拟前端信号调理电路的设计,深入的研究了影响数据采集精度的关键技术,给出了ADC电路设计中提高和保持转换精度的要点。系统已经设计完成,并已成功地应用到型号工程中。     

接近度,位移和位置传感市场中的激光传感器

近度、位移和位置传感器包括许多技术,其市场是多种多样的。但是,基于激光的传感器不仅正在取代传统的传感技术,而且正在获得新的应用。接近度、位移和位置传感器在世界市场占有较大的市场份额。由于这类传感器的大多数都已经成熟,因此至多只能呈现出适度的增长。然而,有些器件的市场年增长率仍很高,如霍尔效应及光电传感器。最初出现于市场的用于位移和位置测量的传感器是具有机电ＬＶＤＴ器件和势能测量器件的机械式开关。随着电子技术的进展,出现了基于电磁效应的电感、电容传感器件。二十多年来,许多人预言过ＬＶＤＴ器件将在五…     

PSD位移传感器测量误差的修正方法

为了提高自制位置敏感探测器(PSD)激光三角位移传感器的精度,提出一种简单、可行的数据修正方法,对传感器所采用的测量原理、敏感器件及自制工艺等进行了研究。首先,对自制的位移传感器的静态精度进行实验标定,分析其位移误差曲线。通过将位移测量误差曲线与敏感器件自身检出误差曲线进行比对,结合自制传感器的组装工艺,分析其误差来源。然后,通过调整激光三角测量原理中位移传递公式的具体参数,达到优化自制位移传感器的静态精度的目的。最后,用反复多次地,不同测量范围、测量步长下的位移数据曲线优化效果,证明这种修正方法的普适性。实验结果证明:经过该方法修正后,自制的PSD位移传感器的测量数据的误差降低约80%,其静态位移精度基本达到1%。这种修正方法能够简单、有效地提高PSD激光三角位移传感器的测量精度。     

智能时栅位移传感器的通信接口电路设计

智能时栅位移传感器是一种全新的位移传感器。文章介绍了这种传感器的 4种接口电路的设计方法 ,重点描述了智能时栅位移传感器接入Internet的方案 ,并给出了实际的硬件电路。     

电磁耦合式位移传感器的直接数字解调电路设计

针对电磁耦合式位移传感器轴角位置的测量,采用了由旋转变压器AD2S80A构成的测角系统,介绍了其工作原理、硬件构成及相关参数的选择。研究了系统与DSP的接口设计,并提出了利用锁存器解决在读取AD2S80A时出现的延时问题,从而提高了伺服控制系统的实时性。     

高精度CMOS带隙基准电压源电路设计

设计了一种应用于集成稳压器的高精度带隙基准电压源电路。采用共源共栅电流镜结构以及精度调节技术,有效提高了电压基准的温度稳定性和输出电压精度。经Hynix 0.5μm CMOS工艺仿真验证表明,在25℃时,温度系数几乎为零,基准电压随电源电压变化小于0.1 mV;在-40~125℃温度变化范围内,基准电压变化最大4.8 mV,满足设计指标要求。     

基于传感器的精密光学位移测量预测研究

考虑到当前的精密光学位移测量预测因其动态预测能力较差,导致位移测量预测结果误差较大的问题,设计基于传感器的精密光学位移测量预测方法。选择合适的传感器,设定测距获取光学测量原始数据。对采集到的数据进行整理与分析,获取待测目标位移特征参数。使用支持向量机理论结合位移特征参数,构建位移测量预测模型。计算预测模型损失函数,控制预测误差。通过数据采集传感器获取振动系统的位移,将其作为实验对比过程中的对照位移值。经实验结果证实,采用本方法的位移精度高达52%,而位移耗时高达3%,在不同的测距与振幅条件下,此方法的预测误差小于当前方法预测误差,且预测结果与实测结果较为一致。     

一种高精度激光器温控电路的设计

为了保持光收发模块发射光波长的稳定,采用半导体热电制冷器对模块中激光器温度进行控制的方法,设计了以热电制冷器为核心的具有高采样精度和快速响应速度的温度控制电路,并进行了理论分析和实验验证,取得了使用本电路的样品模块在应用温度范围内的发射波长变化数据。结果表明,优化后的热电制冷器温控电路具有良好的性能,能够快速准确地控制激光器温度,将发射光波长的变化精确锁定在20pm范围之内。设计完全满足实际应用要求。     

一种高精度模拟信号隔离电路设计

介绍AVAGO公司高精度线性模拟光耦器件ACPL-C87B的原理,提出一种应用于故障录波器模拟信号采集的隔离采样电路设计方案,采用输入/输出和电源三端隔离和直流偏置电压的方法,完成高精度隔离采样电路的设计,通过简单的电阻匹配来适用于直流、交流、电压和电流等多种输入信号,解决常用方案存在的价格高、易损坏的缺点。通过搭建隔离采样电路并对测试结果进行精确性分析,表明该电路可适用于多种信号输入,而且精度可以优于0.5%。     

GM-APD阵列高精度像素读出电路设计

提出并设计了一种适用于激光3D成像的盖革模式雪崩光电二极管（Geiger-mode avalanche photodiode,GM-APD）阵列像素读出电路。基于飞行时间（time-of-flight,TOF）原理,像素读出电路主要由两部分组成:有源淬火电路（active quenching circuit,AQC）和时间数字转换器（time-to-digital converter,TDC）。所采用的TDC是粗细结合的两段式计数方式,成功实现了时钟频率和时间分辨率间的折中。基于内插技术,由粗计数的线性反馈移位寄存器和细计数的延时线型TDC共同实现了高达18-bit的动态范围。同时两者的时钟频率分别降低至250 MHz和500 MHz,分别是常规设计频率的1/20和1/10,大大降低了设计和应用难度。电路采用SMIC 0.18 m工艺设计,后仿结果显示达到了200 ps的高精度时间分辨率,对应的距离分辨率为3 cm,完全能够满足3 km激光3D成像中的测距要求。像素电路版图面积小于5095 m2,总功耗为0.89 mW,具有小面积和低功耗的优势。     

一种高精度过流保护电路的设计

提出了一种应用于锂电池保护芯片的高精度过流保护电路.电路采用键合丝实现电流采样,避免了额外导通电阻及功耗的引入;过流阈值设定通过参考电压电路实现,具有较强的灵活性;预放大电路采用完全对称的负反馈结构有效抑制自身失配带来的影响,同时能够将微小误差电压可靠检测并放大,以此减小比较器失配电压的干扰;比较器电路对参考电压及采样...     

一种用于高精度电流型DAC的输出级设计

提出了一种应用于电流型数模转换器(DAC)的输出电路。在对输出级的功能和稳定性作了分析计算后，设计了一种高增益、低失真的运放(OP)电路。运放模拟的直流增益为108dB，环路带宽为30MHz，环路相位裕量为60度，在输出为1rms时，THD N可达到104．8dB。和传统的开关电容(SC)输出级相比，该电路具有面积小、噪声低等优点，可应用于高精度的电流型DAC。     

基于USB2.0的高速高精度数据采集系统数字后端相关电路设计

为了满足数据采集系统对输入信号的高速高精度采集,本文重点介绍了数字后端、时钟电路、电源电路的设计,深入的研究了影响数据采集精度、电路稳定性的关键技术,给出了数字电路、时钟电路和电源电路的详细设计.系统已经设计完成,并已成功地应用到型号工程中.     

一种高精度阈值可调过温保护电路的设计

设计了一种高精度阈值可调过温保护电路。该电路利用与温度无关的电压和一个具有负温度系数的电压相比较,实现温度的检测。通过基准分压得到高、低阈值电压可调的迟滞比较器,具有较高的精度。基于0.18μm BCD工艺模型,利用Hspice软件对电路进行仿真。仿真结果表明,在典型应用下,当温度高于150.5℃时,过温保护电路输出高电平,关断电路;当温度低于130.5℃时,电路重新开启,具有20℃迟滞量。在3~5.5 V电源电压范围内,过温电压阈值和迟滞温度最大偏移量小于0.02℃。