一种双轴电容式微机械加速度计
提出一种双轴电容式微机械加速度计的结构形式.采用一个质量块敏感两个正交方向的加速度,设计的弹性支撑结构巧妙地实现了正交方向的解耦,且结构稳定性好,以梳齿电容实现差动的静电驱动、电容检测.利用MATLAB软件对敏感结构参数、性能参数进行了计算、分析,用ANSYS仿真软件对敏感结构进行了静态和模态分析,从理论上验证了所提出的双轴电容式微机械加速度计整体结构的可行性.
谐振式微机械加速度计设计的关键技术
谐振式微机械加速度计直接输出频率信号,具有稳定性好、精度高的特点。分析了谐振式微机械加速度计的工作机理,建立了第一级敏感结构、杠杆机构和第二级敏感结构的数学模型,指出了实现高灵敏度加速度测量的关键技术在于支撑梁、质量块、谐振器和杠杆机构的设计。提出了一种谐振式微机械加速度计结构,进行了结构的优化设计和仿真计算,得出的性能指标:谐振频率98858Hz,Q值673.9,灵敏度24.52Hz/gn。
涡街流量计信号处理方法与实现
设计一种基于变增益运算放大器和带通开关电容滤波器的新型涡街流量计信号处理电路.单片机利用模拟数字转换电路(A/D)实时检测涡街流量计传感器输出信号的幅度和频率,同时利用数字模拟转换电路(D/A)对变增益运放进行控制,为后续的信号检测电路提供幅度相对稳定的有效信号.带通开关电容滤波器在单片机的控制下实时跟踪变增益运放输出的信号频率,保证带通滤波器的中心频率接近信号频率,以达到良好的滤波效果.滤波后信号通过单片机进行频率信息的精确计算以及流量的解算.实验结果表明,变增益运算放大电路有效解决了涡街流量计传感器输出信号幅度变化范围大而造成的放大电路复杂,分段放大信号幅度不连续等问题;带通滤波器通过单片机实时调整中心频率,对信号中各种干扰起到较好滤波效果.
用于荧光细胞观察的制冷CCD成像系统
细胞成像技术是研究细胞运动、分裂和凋亡的必要手段,所以荧光条件下的细胞成像技术显得尤为重要.为满足荧光细胞观察对微弱光信号的检测和成像的要求,文章通过结构和电路设计,研制了一种用于荧光细胞观察的制冷ccd成像系统.通过分析各组件的技术特点,设计了高效制冷结构,提高了细胞荧光观察输出图像质量.development of equipmenta cooling ccd image system for fluorescence cell observationfan shangchun, guan ming, zheng dezhichian
非线性对Coriolis质量流量测量管振动特性影响的理论研究
以直管式Coriolis质量流量计为例,从理论上研究了非线性对测量管振动特性的影响。建立了考虑非线性的测量管振动方程;用Galerkin法对振动方程进行了离散化处理,将连续体的偏微分方程简化为关于广义坐标的二自由度非线性振动方程;用多尺度法对离散化的振动方程进行定性理论分析,指出了非线性对测量管振动的影响,给出了非线性引起的附加振动成份。所得结论与有关文献给出的实验结果一致,对测量管的设计和输出信号处理具有理论指导意义。
新型数字-频率变换在科氏质量流量计中的应用
对新型全数字式科氏质量流量计频率输出信号采用数字一频率转换D/F(Digital to Frequency Conversion)方法实现.利用晶振和现场可编程门阵列FPGA(Field Program-mable Gate Arrays)与数字信号运算处理单元DSP(DigitalSignalProcessing)配合实现频率量输出。有效避免了传统的模拟式科氏质量流量计的电压一频率V/F(Voltageto Frequency Conversion)转换方法中存在的精度不高、温漂以及电路复杂等问题,而且也消除了由于频率刷新造成的输出频率非整周期对输出结果的影响.实验表明,该数字一频率转换方法具有较高的转换精度,实现了输出频率的整周期刷新,不存在V/F转换电路的温漂等问题.该电路简单,与数字电路实现无缝接口,对于数字系统的频率输出设计具有较高的参考价值.
科氏质量流量计相位差检测新方法
基于科氏质量流量计的工作机理和实际工作情况下的信号频谱分析,提出了切实可行的相位差检测新方法.设计了改进的FIR数字滤波器,实现了对原始输出信号的实时滤波处理,有效地抑制了噪声的干扰,为科氏质量流量计的高精度测量提供了保证.同时该新方法提高了系统的动态品质.实验结果表明,所提出的方法和设计的信号处理系统具有实用价值.
全数字标准液体压力校准系统的实现
压力仪表是工业生产过程中不可缺少的测量设备,对压力仪表的校准是保证其测量精度的必要手段,标准压力校准系统是校准过程的重要设备。全数字标准液体压力校准系统以数字信号处理技术为核心,借助数字信号处理器(digitalsignalprocessor,DSP)的强大运算能力和现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,FPGA)的控制能力,实现了标准液体压力校准系统的精确控制。控制过程采用增量式PID算法,并利用积分分离技术实现了低超调的压力控制。实验结果表明:液体压力控制过程无明显超调,液体压力控制精度达到±0.02%的设计要求。
一种基于谐振音叉的新型差动式硅微加速度计设计与分析
为提高谐振式加速度计灵敏度、稳定性以及减小加速度计体积,本文提出一种结构新颖的谐振式硅微加速度计。采用一级微杠杆机构对质量块惯性力进行放大,通过一对差动布置的双端固支音叉谐振器的固有频率变化检测惯性力,从而实现对加速度的测量。该加速度计可采用体硅加工工艺,给出了总体工艺流程。采用解析和有限元分析方法对加速度计敏感元件进行了分析,有限元分析结果与解析分析结果相吻合,有限元分析可得加速度计灵敏度为57.4Hz/gn。分析结果表明该加速度计结构具有高灵敏度、高温度稳定性和小体积等优点。
一种时域解调激光干涉仪调制信号的方法
针对某低频水平振动校准设备的激光干涉仪,利用NI公司的多功能采集卡,采集激光干涉仪的调制信号及与其同相位的电容式位移传感器的输出信号.根据激光干涉仪调制原理,提出一种时域解调调制信号的方法.根据调制信号条纹的时域特性和它被限幅的实际特点,利用labview软件实现了信号的解调,并将电容位移传感器信号作为参考信号,还原解调后信号的相位,从而得到振动台高精度的振动波形.实验证明,此方法对连续振动信号的解调效果良好,具有较好的重复性和稳定性,精度可达到激光干涉仪发射激光波长的四分之一.












