电梯轿厢无接触式电能传输装置的研制

研制的电梯轿厢无接触式电能传输装置采用磁耦合原理实现电能的无接触传输,可避免传统供电方式中轿厢的随行电缆疲劳破损的弊病。按楼层电站式的无接触取电方案,确保了无接触能源传输系统的绿色和环保,可避免高频导轨磁场裸露所引起的污染和隐患。静止式盘型可分离变压器的原、副边线圈串联了谐振电容以消除其漏感,使得在谐振频率点附近保持了较高的电压增益和功率传输能力。馈电部件和受电部件中均引入了闭环控制策略,使部件工作在最佳状态。在装置的传输功率超过300W、无接触距离10～15mm的情况下,其传输效率达到了84%。

信号类课程教学中连续与离散的类比性

从探索信号类课程中连续和离散两部分内容并行讲授的角度出发,对具有共性和可比性的知识点进行了类比性的解读。涉及时域分析中连续信号和离散序列的内在联系,连续系统和离散系统的卷积分析法,频域分析中基于傅里叶变换与离散时间傅里叶变换的频谱分析法,复频域分析中的基于拉氏变换和z变换的系统函数法,以及从连续性与周期性看傅里叶变换和离散傅里叶变换的本质等方面的内容。简要地给出了课程整合的实践思路。

保护用电流互感器全自动伏安特性试验仪研制

介绍一种全自动伏安特性试验仪的研制过程。装置的强电和弱电环节在单片微计算机的控制下协调工作。内置的升压器由伺服电机驱动,具有不同的升、降压速率。电压和电流双通道测量,2路A/D同时转换,体现了真正的实时性。采样前对被测电量进行真有效值变换,避免了试验中互感器铁芯磁饱和时,电压、电流波形的畸变对测量准确性的影响。切换量程通道的电子模拟开关中导通电阻的处理和仪器的数字式校准技术提高了测量的准确度,各通道全量程精度均高于0.5%。为在伏安特性曲线图中体现出铁芯饱和前电流值的细微变化,试验数据的尺度变换技巧实现了特性曲线在对数坐标中的显示和打印。

智能仪器中数字校准技术的研究

嵌入了微处理器的智能仪器的数字校准，是采用软件方法实现仪器的零值误差和幅值系数的校准。零值误差的校准，应根据A／D转换器不同的正负值输出方式采取不同的处理方法。幅值系数k的取值范围一般在0．97—1．03之间可调，且k的字长应保证其小数部分改变一个LSB时。仪器显示值的变化不超过±1个宇。另外，校准参数的保护、校准用的人机交互界面的形成，都是不容忽视的环节。

精密低温恒温槽温度控制器

介绍用于精密低温恒温槽的温度控制器的构成原理、设计思想和相关技术问题。铂电阻温度采集采用极其简洁的平衡桥电路 ;2 4位∑ -Δ型A/D转换器AD771 4的应用保证了 0 0 0 1℃的测量分辨率。软件中的对分搜索查表法使铂电阻测温不再存在T/R转换的非线性误差 ,并用软件进行了测量值的零点和满幅调整。仿人智能积分和分段PI控制策略、可控硅直接数字触发使温度波动小于± 0 0 0 4℃ / 30min。

单极性SPWM逆变桥驱动方式研究

在工程实践中,单极性正弦脉宽调制(SPWM)逆变桥路具有多种驱动方式。理论分析、样机实验及软件仿真发现,不同的驱动方式造成了逆变桥臂单端输出波形、双端输出谐波上的差异。单臂斩波驱动时,桥臂中点的响应Ua为正半波不变、负半波抬高一个幅值的变异正弦波形,Ub为调制波频率的方波波形。双臂斩波驱动时,Ua和Ub呈现互差调制波半周期的正弦半波波形。就总的谐波系数(THD)而言,带同臂互补的驱动方式要优于不带同臂互补的驱动方式。通过研究这些差异,对在工程上正确合理地选择桥路的驱动方式无疑是有益的。

一种铂电阻高准确度测温方法

介绍了一种应用铂电阻进行高准确度测温的方法。24位的Σ-Δ型A/D转换器AD7714的应用保证了0.001℃的测量分辨力,温度的采集采用了极其简洁的铂电阻平衡桥电路,测量软件中的对分搜索查表法使铂电阻测温不再存在T/R转换的非线性误差,用软件方法进行了测量值的零点和满幅的调准,使测量误差在全量程小于0.02℃。

工频信号测量中参数自寻优智能采样法的研究

软件同步是数字化测量工频信号常用的采样方法。参数自寻优智能采样用爬山搜索法使误差判据最小,得到每个测量周期的采样次数N和采样间隔tS,最大限度地减小了同步误差或周期截断误差。进一步校正参数自寻优,让测量值乘上一个针对实时周期Tp寻优得到的校正参数kc,使其能最大限度地逼近信号的实际值。遍历频点的仿真结果表明:最优采样参数使工频范围内67%以上频率点的同步误差为零,其余点上的失步也在1～3个td(微处理器中定时器的分辨率),采样精度达到10-5数量级;传统采样法的测量值经校正后向零误差逼近,采样精度达10-6数量级;在基波条件下寻优得来的参数Nt、S和kc对未知谐波同样有效。分析了自寻优智能采样法的实时性,提出了“软件硬化”的思想,使微处理器开销压缩,提高了在线寻优效率。

基于DDS技术的工频频率滑差源

介绍了基于直接数字式频率合成DDS(DirectDigitalSynthesis)技术的工频频率滑差源的研制。该滑差源具有df/dt频率滑差功能,主要用于继电保护频率滑差试验仪的核心部件数字调幅调相滑频电压源。简述了频率滑差的原理,重点叙述了适应于频率滑差输出的软件算法,以及相位累加器、数字波形的合成、数字移相和输出波形的程控调幅等环节的设计思想。

智能型直流电位差计的研制

介绍了智能型直流电位差计的各组成单元的软硬件设计。24位的 -Δ型A/D转换器AD7714的应用保证了测量单元的高精度和高分辨率;软件中的对分搜索查表法,使5种热电偶分度值所对应的温度值得以快速直读;用软件方法进行零点和满幅的调准,消除了仪器的系统误差;可调式mV信号源的指标可满足校验多种工业仪表的需要;整机的低功耗设计,使便携式仪器的电池供电成为可能。

电力变压器容量损耗测试仪的设计研究

设计了一种用于电力变压器空载及负载试验的容量损耗测试仪器。该仪器具有以下特点:仪器对三相电压电流同时采样;基于旋转式光电编码器和液晶显示屏的人机交互界面简洁而高效;可编程计数器阵列PCA"捕获"信号的过零点用于双向过零平均鉴相,得到准确的相位差和周期;基于实时参数自寻优的软件同步采样,有效地减小了周期截断误差,提高了测量准确度;数字化功率测量引入了传统的二表法和三表法,扩展了仪器的使用范围;实际容量根据负载损耗用软件查表的方法来判别;测量值已从试验温度折算到了参考温度(75℃)时的值。

智能仪器中一种菜单式人机界面的软硬件设计

由点阵式液晶显示器和旋转式光电编码开关构成的智能仪器的人机交互界面,使仪器的操作向菜单式、傻瓜型迈进。在阐述光电编码开关基本原理和使用方法的基础上,介绍了I2C接口芯片电路形成的硬件输入结构,该结构体现了简洁的风格。在软件方面,则以当前的液晶屏显示窗口作为界面状态,以状态跟踪为主线形成基于界面状态的模块式程序结构,这种程序结构的作业链清晰,便于调试,而且适合于仪器改进和升级时功能软件的增加或变换。在由上位机与之组成自动测试系统时,操作命令下传后的任务执行程序也是及其简单的。

全自动伏安试验仪上位机界面的图形化编程

应用LabVIEW图形化语言开发了伏安试验仪的上位机接口界面。设计中,为适应简单通信协议,把串行口初始化成直接二进制字节传送的形式;为满足试验中伏安特性曲线的实时显示,用循环结构实现了XY Graph的实时趋势显示;为取得试验数据中指定的15对索引值,灵活应用了数组的搜索和插值功能节点;正确使用文件管理节点,使试验结果的保存与调出都具有Windows菜单选项风格;试验报告的打印由子VI(Virtual Instrument)完成。

基于双单片机系统的电梯速度监测仪

设计的电梯速度监测仪是一种用于实时监测电梯运行速度和状态的仪器。采用反射式光电传感器作为速度和方向的敏感元件,红外光电头集光信号发射和接收于一体,至反射板的感应距离可达2 m,单片机MCU根据吸光挡板的长度和光路被隔断的时间算出电梯的瞬时速度。2个子系统采用不同的工作时钟和不同中断机理的信号输入部件,极大地提高了监测仪的可靠性。外带的参数设置板与系统的连接采用了I2C总线器件,巧妙地完成了2个子系统参数的同步设置和系统运行时对2个参数存储器的写保护。逻辑或能电路使任一子系统在检测到电梯故障时都能报警和动作继电器的触点。

带df/dt频率滑差功能的数字调幅调相电压源的研制

介绍了基于单片微计算机的具有df/dt频率滑差试验功能的继电保护试验仪的核心部件———数字滑频调幅调相电压源的研制。重点叙述了数字波形合成、数字移相、频率锁定跟踪、输出波形的程控调幅 。

基于滑动载波方式的电梯轿厢信息传输装置

研制的基于滑动载波方式的电梯轿厢信息传输装置,采用磁耦合原理实现了电梯控制信息的非接触式传输,避免了传统方式中轿厢的随行电缆易疲劳破损的弊病。滑动载波装置的调制解调环节采用高集成度载波通信芯片ST7540完成载波信息的收发,装置的总线接口采用集成模块实现CAN-bus网络和UART设备之间的数据通信,磁耦合器的设计考虑了最佳功率传输。该装置具有零误码率的传输可靠性,对外无电波干扰的电磁兼容性,既能满足新装电梯的设计要求又方便对已安装的传统随行电缆通信方式进行升级改造等优点。

晶闸管移相触发的线性化研究及在电压前馈控制中的应用

用查表和线性插值计算相结合的软件方法给出了晶闸管移相触发调压器的输出电压与其导通角之间线性化途径。作为一个应用实例,在恒温水槽温度控制系统中加入电压前馈控制以抵消电网电压波动对控制质量的影响时,经线性化的晶闸管移相触发调压使电压前馈控制的作用更趋完善。

用一片8D锁存器实现的单片机键显接口电路

介绍了一种用于单片机系统的LED数码管扫描显示和简易键盘输入电路,该电路由一片8D锁存器构成,在驱动8位数码管的同时,还完成了8个键盘按钮的状态读入,基本实现了单片机键显电路简洁、价廉的要求。

基于89C2051单片机的精密相位表设计

文章介绍用 89C2 0 5 1单片机实现的数字相位表的硬件软件设计。应用双向过零平均鉴相原理 ,可消除器件的失调和温漂对测量的影响 ;用软硬件结合手法重构外中断口 ,给 5 1系列单片机提供了高电平与低电平(上升沿与下降沿 )都能触发外中断的方法 ;巧妙的软硬件对称设计 。

三相继电保护试验仪数字调幅调相电压源的研制

介绍数字调幅调相电压源的数字波形合成、数字移相、频率锁定跟踪、输出波形的程控调幅等环节的设计思想。