基于STM32植物动态离子流信号检测系统设计

溶液中无机盐离子的定向流动会产生微弱的电压信号,通过检测电压信号可以计算离子的浓度、植物根系吸收离子的速度,进而获取植物的生理信息;对植物动态离子流信号检测系统进行设计,采用STM32F103ZET6作为主控芯片,利用极低偏置电流放大芯片和高共模抑制比差分放大芯片,给出了信号放大、滤波处理和数据采集电路,对系统噪声来源进行分析,提出了降低噪声的方法,并通过STM32进行A/D转换,把转换数据传输到上位机;该设计实现了植物动态离子流信号的检测,得到了离子在溶液中的流速。

离子电流作为燃烧讯号在内燃机中的应用

本文着重通过对火花塞热值测定过程中各种点火和燃烧状态的波形,分析介绍了离子电流作为燃烧讯号在内燃机中的应用,并对与点火波形分析密切相关的火花塞热值测定及其炽热点火显示装置作了必要的论述,最后还就离子电流在内燃机中的进一步应用作了探讨。

基于神经网络和离子电流信号的空燃比软测量方法

提出并初步实现了一种利用多个火花塞离子电流特征参数作为辅助变量,基于BP神经网络的测量火花塞局部混合气浓度的AFR软测量法。阐明了AFR软测量法的基本思想和具体技术途径,成功地创建了面向Matlab的AFR软测量神经网络模型,对模型的训练与仿真得到了较为满意的效果。

采用离子电流法与机体振动法检测爆震的比较

在试验中 ,采用离子电流法和机体振动法同时检测发动机的爆震 ,采用双通道示波器同时记录离子电流法和机体振动法检测到的信号 ,并通过波形对比和快速傅里叶变换对信号进行分析和比较 .结果表明 :2种方法均可以准确实现爆震测量 ;相对于机体振动法而言 ,离子电流法具有安装方便、信噪比高、信号处理简单、测量准确、成本低廉等优点 ,是一种具有应用潜力的新技术 .

火花塞离子电流产生与检测质量影响因素研究

火花塞离子电流包含大量发动机缸内燃烧信息,基于其产生的机理阐述了火花塞主要结构参数如电极结构、点火电压以及点火正时等对离子电流的产生以及检测方面的影响;同时,分析了偏置电压以及发动机缸内燃烧状况对离子电流产生与检测的影响。对火花塞间隙0.8mm、0.9mm和1.0mm时定量探讨了偏置电压与离子电流的关系,即间隙越小测量敏感程度越高。

EAST中快离子D_α诊断光电检测系统的设计

设计了具有高时间和空间分辨率EAST快离子Dα的光电检测系统,它由16路光电倍增管(PMT)和电流放大器(采用蓝宝石材料代替传统印刷板电路)构成。为了使快离子Dα(FIDA)信号在中性束注入时能从其他光源的在同一光谱范围内的谱线中检测出来,系统参数设计为整体光子-电压增益5.0×10^9、电流放大器增益106V/A、-3dB带宽500kHz。实验结果表明,该光电检测系统可以很好的检测到快离子Dα(FIDA)信号,并有助于从Dα光的多普勒偏移光谱推断快离子特性。

基于FLS-SVM的火花塞离子电流点火信号时间差软测量模型及其应用

根据模糊最小二乘支持向量机的理论方法,提出一种基于发动机的转矩、转速以及点火提前角为特征参数的火花塞离子电流点火信号时间差软测量模型,并采用混沌量子遗传算法对模糊最小二乘支持向量机的惩罚函数C和核参数σ进行优化。研究结果表明:该软测量模型所得参数相对误差小于1.00%;其优化控制后的发动机CO体积分数比原型发动机降低8.61%,NOx体积分数降低12.83%;HC体积分数降低7.68%,取得了较好的排放性能。

基于离子电流积分信号的HCCI失火控制

搭建了HCCI汽油机试验台,并通过试验为其离子电流检测系统及其信号积分电路选定合适的参数。分析了不同燃烧工况下的离子电流积分信号特征及其与燃烧的相关性,最后对低速小负荷工况HCCI失火循环进行了基于离子电流积分信号反馈的循环内补火闭环控制的试验研究,结果表明,离子电流积分信号可作为失火的判断标准,而循环内补火可有效地引燃混合气,降低HC排放。

空燃比对离子电流信号的影响机理

在一台高压定容燃烧弹上,以甲烷为燃料,研究了空燃比对离子电流信号的影响.结果表明,当过量空气系数为0.90时,离子电流信号峰值最大,峰值时刻最为提前.通过建立甲烷预混离子反应机理模型,对离子形成过程、浓度及分布情况进行了数值模拟,结果表明,化学电离发生在火焰前锋面,最主要的离子产物为H3O^+,热电离发生在焰后高温区,最主要的离子产物为NO^+.化学反应路径分析表明,当过量空气系数为0.90时,H3O^+和NO^+的净生成速率最大,浓度最高,化学电离峰和热电离峰值最大.

关于火花塞离子流幅度的影响因素和变化规律的试验

通过优化火花塞离子流检测电路,抑制了点火高压所产生的高频高压干扰,得到了幅度在0.3～3.2V量级的稳定离子流信号。分别更换了3种不同的火花塞,在发动机不同转速、不同负荷情况下采集离子流信号,对这些信号的幅度进行分析对比。经对比发现,离子流信号幅度受火花塞参数影响较为明显,并且基本上随转速、负荷的增加而增强。最后,分析了离子流信号幅度受火花塞参数、发动机转速和负荷等因素影响的原因。

甲烷/空气预混湍流火焰的离子电流信号特征分析

为推动离子电流法用于甲烷燃烧状况的实时检测,提高燃烧精细度,对初始温度为293 K,初始压强为100 kPa,湍流装置转速系数分别为0(层流)和1650(湍流),过量空气系数分别为1.0、1.1、1.2、1.4和1.6时定容燃烧弹内的甲烷/空气预混湍流火焰的离子电流信号进行了测量并加以分析。通过对过量空气系数为1.0、转速系数分别为0和1650时的火焰离子电流信号进行对比,并结合纹影系统记录的火焰传播图像分析可得甲烷/空气预混湍流火焰离子电流信号波动特征形成的原因;通过对转速系数分别为0和1650,过量空气系数分别为1.0、1.2、1.4和1.6时的燃烧压强和离子电流信号进行对比,发现随着过量空气系数减小,湍流火焰和层流火焰的压强信号和离子电流信号的特征值变化一致——峰值变大,峰值时刻提前且离子电流信号上升沿数量增加;当过量空气系数相同时,湍流火焰的峰值大于层流火焰,峰值时刻比层流火焰提前,离子电流信号上升沿数量大于或等于层流火焰;当转速系数为1650,过量空气系数分别为1.0、1.1和1.2时,火焰离子电流信号与火焰传播速度之间存在正线性相关,相关性系数的平方分别为0.9776、0.9383和0.8319。

HCCI燃烧离子电流特性试验研究

在一台单缸试验机上通过改变进气温度、燃空当量比和压缩比等燃烧边界条件,对离子电流信号的波形变化进行了研究。结果表明,离子电流信号受到上述条件的强烈影响,其根本原因在于缸内峰值温度对自由离子浓度变化的作用。温度升高,燃烧较好时,自由离子浓度增加,离子电流信号增强,相位提前;温度降低,燃烧变弱时,自由离子生成受到抑制,信号减弱,且相对燃烧的相位滞后趋于增加。

使用单片微机的离子源弧流稳定系统

设计和制造一套使用单片微计算机的离子源弧流稳定系统,使用光纤传递信息以使高压与低压隔离,使得在低压侧用同一系统通过切换来控制直热式和间热式离子源,使之弧流稳定.达到的弧流稳定度优于±1％(F.S.)

星载锂离子蓄电池的信号测量调理电路设计

针对星载锂离子蓄电池的信号测量调理电路,给出了完整的设计方案。首先对于蓄电池的电压检测调理电路,提出了采用电阻分压加仪表运算放大器的方法,并且给出了相关电路参数设计、器件选型方法。对于蓄电池的电流检测调理电路,提出了改进的双向电流镜方法,并给出了具体的设计流程。通过测试验证,设计的蓄电池信号测量调理电路在高低温环境下都具有较高的测量精度,在星载锂离子蓄电池管理单元设计领域具有参考价值。