馈能型恒压钳位双极性脉冲电流源

在地球物理探测、PCB深孔电镀领域,需要下降沿高度线性、高度稳定、短关断延时、良好的正负向一致性的双极性脉冲电流源,但在大电感负载、小回路电阻以及低电压供电电源场合,要得到理想的脉冲电流非常困难。基于此,提出一种馈能型恒压钳位脉冲电流源电路,该电路通过对电流下降期间的负载实行恒定的高压钳位,达到加速负载电流下降的目的。分析了电路的工作原理,讨论了电路参数优化计算,从负载电流下降沿波形的线性度和稳压电容电压波动范围出发,给出了恒压电路中电感值和提升电容值的最优值选取方法,并通过仿真和实验,验证了理论分析的正确性。与已报道电路相比,该电路关断延时短,下降沿线性度高,能量消耗少,且具有脉冲上升沿提升能力,适用于要求较高的脉冲电流源场合。

基于双极性脉冲电流技术的电阻层析成像硬件系统的研制

提出了一种利用双极性脉冲电流源作为激励源的电阻层析成像硬件系统设计的新原理 。

三角波电流瞬变电磁发射系统研制

论述了一个双极性三角波电流脉冲瞬变电磁发射系统的原理研究以及工程实现,产生的脉冲电流可以用来探地测浅,包括矿物检测、未爆弹检测、水文勘探和地质绘图等。通过推导在负载线圈上应施加的电压波形,采用有源高压钳位电路和无源高压钳位电路分别得到三角波电流的线性上升沿和快速线性关断的下降沿。整个瞬变电磁发射系统可以产生峰值电流高达10A,重复脉冲频率为1Hz-10kHz可调的双极性三角波电流脉冲。最后,给出了该发射系统的电流波形实际测量结果,可以看出该系统能够产生线性度很高的三角波发射电流波形,并且在实际应用中激发的二次场能够用于定位未爆弹的位置。

高速电阻层析成像数据采集系统设计

针对目前电阻层析成像(ERT)系统实时性欠佳的问题,研制成功一套基于DSP和USB2.0技术的ERT数据采集系统。模块化设计保证了系统良好的可维护性和可扩展性,双极性脉冲电流激励技术和优化的结构设计实现了系统高速的数据采集能力,从而突破了ERT系统数据采集速度的瓶颈问题。测试结果表明,系统在取得良好精度的同时达到1464帧/秒的数据采集速度,满足了实际工业应用的实时性要求。

测量液体电导的两种新方法

介绍两种用于液体电导测量的新方法,给出具体的电路实现并分析两种电导测量方法各自的特点。基于锁相放大原理的测量方法可在低速测量的情况下实现液体电导的高分辨率检测,而基于双极性脉冲电流激励技术的电导测量方法能在保证一定测量精度的同时实现高速度的电导测量。最后对两种液体电导测量方法的优点、局限性以及进一步改进的意见进行了讨论。

靶向振荡磁场发生器的研制

针对药物靶向治疗中难以产生足够磁场强度和梯度的交流脉冲磁场问题，提出了采用双极性脉冲电流产生靶向引导磁场的新思路，研制了一种适用于磁性药物聚焦和控制药物释放的靶向振荡磁场发生器。其主电路拓扑利用负载能量回馈，减少电路损耗，提高电流幅值和电流脉冲陡度，从而提高磁场强度和磁场强度变化率。该装置输出频率0．125～32Hz，磁感应强度达1．3T，正弦磁场、单极性和双极性脉冲磁场的磁性微粒聚焦效果和振荡效果的对比实验。证明双极性陡脉冲强磁场更适用于靶向治疗。双极性脉冲强磁场中磁性微粒聚集速度快，聚焦效果好，振荡现象明显。

一种改进的电阻层析硬件系统设计

针对目前电阻层析成像(ERT)系统激励产生和数据采集较复杂的问题,实现了一种改进的单电极激励ERT硬件系统。采用微控器控制DAC芯片产生脉冲电压信号驱动精密电压/电流转换电路产生双极性脉冲电流激励,同时控制ADC芯片完成数据同步采集。该方法简化了激励信号的产生,不需要数据同步采集的控制模块,具有电流激励可调的特点。实验结果表明,改进的16电极ERT系统在简化设计的同时可实现208帧/秒的数据采集速度,满足实际应用要求。