用于TDLAS气体检测的DFB激光器驱动电路设计

分布反馈(DFB)激光器作为可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的常用光源之一,在实际应用中应当同时对驱动电流和温度进行控制,以减小出光质量对气体浓度检测结果的影响。为了解决上述问题,文中设计一种高精度激光器驱动电路。由STM32F103RCT6控制AD9834和DAC8560分别产生正弦波和锯齿波信号,对两个信号输入至OP27GS构成的信号叠加电路进行叠加后,输出至由OP27GS、AD8065和IRF520场效应管组成的具有限流功能的压控恒流源电路,将电压信号转变为激光器的驱动电流;同时采用MAX1978温控芯片对激光器进行温度控制。实际测试结果表明,压控恒流源输出电流的最大误差为0.1%,DFB激光器的温度稳定度为0.072%,温度控制精度优于0.01℃。使用3000 ppm的甲烷标准气体进行吸收测试,通过示波器检测光电探测器和锁相放大器的输出波形,可得到稳定的吸收峰和二次谐波,说明所设计电路满足TDLAS检测技术对于DFB激光器驱动的要求。

双恒流源激励的铂电阻测温电路及防护电路设计

三线制铂电阻是常用的一种温度传感器,具有性能稳定、测温范围广、快速响应等优点,在电力系统中得到了广泛应用,但会受到其他因素的影响,从而在系统中产生附加误差。为避免和减少在实际使用过程中产生的附加误差影响测量精度,基于NSA2862X芯片设计了一种双恒流源激励的铂电阻测温电路。介绍了双恒流源测温电路及参数计算,为满足工业电磁兼容要求设计了抗干扰防护电路、数据传输方式等,最后经过试验验证了该电路的合理性、可靠性及实用性。

单芯电缆热时间常数的理论计算与试验研究

由于电缆热容的存在,当施加阶跃电流时,电缆温度随时间逐渐变化,经一段时间后达到热稳态,导体温度变化的速度一般用热时间常数来反映。为此,以单芯电缆为研究对象,介绍了电缆热时间常数;建立了电缆本体及周围介质的暂态热路模型并进行简化等效;计算了空气敷设和直埋敷设单芯电缆的热时间常数;并在试验现场进行了阶跃电流下的单芯电缆温升试验,通过对实测导体温度暂态过程的曲线拟合求得了电缆实际的热时间常数,验证了理论计算的正确性。电缆的热时间常数可用于估算阶跃电流作用下的导体暂态温度响应、以及到达最高允许温度所需要的升温时间,为电缆的运行状态监测及故障预警提供理论支持。

高精度半导体激光器驱动电源及温控电路设计

为了解决布里渊光纤传感系统中半导体激光器光源输出功率和波长易受驱动电流和温度影响的问题,设计了一种高精度恒流驱动和温控电路。该电路利用深度负反馈积分电路对激光器驱动电流进行精密的恒流控制,同时采用集成温度控制芯片MAX1978控制半导体制冷片的工作电流,实现对激光器工作温度的精确控制。结果表明,本设计实现了驱动电流0mA^100mA可调,电流控制最大相对误差为0.06%,电流稳定度为0.02%,温度控制最大误差为0.03℃,在温控的条件下,光功率稳定性达到0.5%,最大漂移量为0.005d Bm。该设计实现了对电流和温度的有效控制,保证了输出光的稳定性。

一种主变压器热点温度实时计算解析模型

基于油浸式变压器的顶层油温-绕组等效热路,提出了一种主变压器绕组热点温度的解析模型,该模型能够根据当前采集的主变负载系数和顶层油温数据,实时计算热点温度。相应提出了绕组时间常数的确定方案。通过对某334 MV·A/500 k V主变压器进行实例计算与分析,并将结果与通过GB/T 15164—1994标准中的热点温度计算公式计算的结果进行比较,验证了所提出热点温度模型及计算方法的有效性和正确性,同时指出了GB/T 15164—1994标准中热点温度计算公式存在的缺陷。

实用恒流源电路设计

文中详细介绍了两个实用的恒流源电路,分析了电路原理,给出了应用方法。

压电换能器耗散因子的等效电路参数表示

压电换能器的耗散因子是评估其性能的重要参数,但已有的测量方法实现困难。文中提出一种通过压电等效电路参数来获得压电材料的三种耗散因子(介电耗散因子、弹性耗散因子和压电耗散因子)的方法。通过首先建立引入复电弹常数后的压电等效电路,推导了由复电弹常数的实部和虚部描述的等效电路参数。根据耗散因子的定义,推导了耗散因子同等效电路参数间的关系。通过测量等效电路参数得到了PZT压电陶瓷耗散因子的温度及应力响应特性曲线。

一种小型半导体恒温控制系统的研制

为研究近红外光谱仪中的光源等核心部件受温度影响的特性,研制出一种专门的小型恒温控制系统,此系统采用先进的半导体制冷技术和数字PID算法,并巧妙地使用电机驱动芯片构成驱动电路,测试结果表明,该恒温系统工作稳定可靠,控制精度较高,在微小型恒温系统研制方面有一定的实用和推广价值。

MEMS应变式结冰传感器设计与制作

提出了一种MEMS应变式结冰传感器。传感器基于结冰造成薄膜刚度改变的原理,采用惠斯通电桥结构检测结冰薄膜上应变电阻的变化,感知结冰信号。传感器利用惠斯通电桥自身结构及外加温度补偿电路,可有效地抑制输出信号的温漂。通过理论分析和有限元仿真,分析了器件的敏感机理,并对结构参数进行计算。采用与IC工艺兼容的体硅MEMS工艺完成传感器的加工。实验结果表明,传感器检测结冰厚度的灵敏度优于0.1 mm。

恒温恒湿箱测控系统的设计

介绍了恒温恒湿箱测控系统的软硬件设计方法,通过单片机接口电路的合理扩展,使整个硬件系统更简单、可靠。由于单片机AT89S8252的资源丰富,特别是自身所固有的2kB的EEPROM的存在,使系统实现了自动化标定与校准。该设备中的空气压缩机采用调频技术,从而实现了制冷量的PID调节。

光纤电流互感器用半导体激光器数字驱动电路设计

半导体激光器的输出性能直接决定了光纤电流互感器的测量精度和长期运行稳定性。为提高光纤电流互感器的测量精度与稳定性,设计了一种高精度半导体激光器数字驱动电路。以STM32微控制器为控制核心,利用高精度电流源芯片ADN8810实现驱动电流的精密控制,同时采用集成温控芯片MAX1978通过控制半导体制冷片的工作电流实现对激光器温度的精确控制。经实验测试,其输出电流稳定度为0.028%,温度控制稳定度为0.18%,激光器输出光功率稳定度达到0.06%,输出波长稳定度为0.05pm。该设计能够满足光纤电流互感器对光源输出性能的要求。

现场热线即时校准仪

设计了一种适应于现场和野外工作使用、能方便地测量出热线的特征常数，以及热线的特征频率的便携式热线校准仪，具有体积小、成本低、适应性强等优点，是一种比较合理实用的热线风速仪配套产品。

基于Multisim的恒温式热线探头控制回路特性分析

为了对热线探头及其控制电路进行优化设计,提出了基于Multisim的PSpice脚本建立恒温型热线探头控制回路模型的方法,并对模型进行了仿真验证。重点对偏置电压、流场流速、热线尺寸和工作过热比对热线探头动静态特性的影响进行了仿真研究,仿真结果与理论计算及公开发表的恒温型热线探头分析数据符合性很好。在Multisim中建立热线探头控制电路模型并开展仿真研究,可降低样件制备成本,提高设计效率。

基于H桥驱动电路的半导体制冷片恒温控制系统

设计了一种以单片机HT46R47为核心,半导体制冷片为发热制冷体的智能恒温控制系统.通过H桥驱动电路控制半导体制冷片进行加热或制冷,实现了自动恒温控制.

热温差型微流量传感器的温度补偿方法研究

热温差型微流量传感器的性能受多个因素的影响,如环境温度的变化、供电电源的波动、加热电阻的冷却和导线电阻的引入等。通过ANSYS软件对环境温度及加热电阻温度的改变进行了有限元仿真,发现当两者的温度差值为恒定值时,传感器的输出信号偏差较小。从环境温度与加热电阻温度差值恒定的思路出发,结合目前补偿方法存在的不足——导线引入误差、环境温度检测电阻的自热效应使其检测出错误的环境温度、加热电阻受被测流体冷却后使测量发生偏差以及供电电源波动的影响等,提出了一种可行的补偿方案,包括对前端信号采集电路的优化和后续单片机电路的设计,使影响流量传感器测量性能的诸多因素被削弱,且控制也更灵活。通过分析验证,在相同测试条件下,所提出的方法比常用补偿方法的测试精度高出约1.2%,误差为0.2%。

电路老化试验箱恒温控制系统的设计

针对电路老化试验箱温度控制精度较高的要求和温度控制系统的大时滞、非线性特性,设计出一种基于固态继电器和自整定PID算法的恒温控制系统。该设计方法采用固态继电器提高了系统的可靠性,采用自整定PID算法简化了控制器参数的设置,提高了控制系统的精度。设计给出了基于单片机应用下系统的软、硬件实现方法。

NTC热敏电阻的温度测量技术及线性电路

文章从NTC热敏电阻的性能参数出发,对NTC热敏电阻温度测量技术、接口电路、输入标定的应用进行了分析。

CAN接口恒温加热控制器的设计

为了克服传统CAN接口恒温加热控制器设计方法存在的控制精度低的问题,提出了一种新的CAN接口恒温加热控制器设计方法。该方法构建以CAN总线为控制总线的分布式控制网络,根据控制网络设计CAN接口恒温控制器方案。以控制方案为基础,设计主控电路、加热控制电路、电磁阀控制电路等,完成CAN接口恒温加热控制器的设计。在完成上述设计后,通过实验验证所设计控制器的整体性能。实验结果表明,与传统控制器设计方法相比,所提方法具有较高的控制精度。

电气熔铝保温炉设计

介绍 3 0 0kg电气熔铝保温炉采用轻质保温砖与硅酸铝纤维毡作保温层 ,炉壳表面温度低、热效率高 ;电器控制系统采用三态恒温控制电路 ,炉温调控方便、可靠、精度高。该炉与机械手、专用电机转子铸铝压铸机相匹配 ,提高产品品质 。

TGS813型半导体气敏传感器及其在燃气毒气检测中的应用电路

本文简述了半导体气敏传感器的检测原理，介绍了适合多种气体检测的TGS813器件，及其灵敏度持性和各种参数。对检测电路中温度的影响进行了探讨。提出了悼流加热的安全电路设计。给出了两种恒流供电的传感器检测电路。