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Design of Digital Circuit Experiment Course Based on FPGA
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作者 Lei Zhao 《World Journal of Engineering and Technology》 2021年第2期346-356,共11页
With the development of integrated circuit, the content of digital circuit experiment course is constantly updated. In order to keep up with the development trend of the Times and make students’ professional knowledg... With the development of integrated circuit, the content of digital circuit experiment course is constantly updated. In order to keep up with the development trend of the Times and make students’ professional knowledge meet the needs of the industry, the school adopts the FPGA experimental platform to carry out teaching reform from the two aspects of platform and experiment, and carry out reasonable experimental planning to enrich the experimental content. In this paper, the traditional knowledge points of logic algebra, trigger, timer, counter, decoder and digital tube are organically combined, and the digital clock system is designed and realized. The practice shows that the combination of modern design method and traditional digital circuit teaching method can play a good teaching effect. In this way, students can also fully learn, understand and skillfully use the new technology in the experiment, and in the process of building a comprehensive understanding of digital circuits. 展开更多
关键词 Digital circuit FPGA circuit design software Simulation Digital Clock System
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Design and Implementation of a Photovoltaic Data Acquisition System for Some Meteorological Variables
2
作者 Nicholas N. Tasie Friday B. Sigalo +1 位作者 Valentine B. Omubo-Pepple Chigozie Israel-Cookey 《Energy and Power Engineering》 CAS 2022年第11期652-668,共17页
In this paper we have developed a data logging and monitoring system, we validated the system by comparing the result from it with the existing one and found that the system performs slightly better than the existing ... In this paper we have developed a data logging and monitoring system, we validated the system by comparing the result from it with the existing one and found that the system performs slightly better than the existing work in the same area. This implies that the data logger and monitoring system is good and can be used to monitor solar energy variables even at the comfort of our homes. We fitted a model to the generated data and found that the meteorological variables considered accounted for 99.88% of the power output in the rainy seasons while 0.12% of the variation was not explained due to other factors. Solar panels inclined at an angle of 5&deg; (Tilt) and facing South Pole perform optimally. 展开更多
关键词 Data Logging and Monitoring System circuit design Development Chip Programming and software Development Photovoltaic Cell Meteorological Parameters
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基于无线电能传输视觉暂留效应LED显示系统 被引量:1
3
作者 田睿 侯雅雅 《现代电子技术》 2023年第12期63-67,共5页
针对当前LED显示屏硬件成本高、体积大等问题,文中基于人眼视觉暂留效应设计一种LED旋转扫描显示系统。通过设计磁芯旋转变压器实现对转子电路的无线供电,其供电效率可达到90%以上,能够解决转子系统供电难的问题。其次,采用16只贴片LED... 针对当前LED显示屏硬件成本高、体积大等问题,文中基于人眼视觉暂留效应设计一种LED旋转扫描显示系统。通过设计磁芯旋转变压器实现对转子电路的无线供电,其供电效率可达到90%以上,能够解决转子系统供电难的问题。其次,采用16只贴片LED设计旋转显示列,通过LED转动划过的痕迹在人眼中暂留的余晖效应实现画面显示,得出LED的数量显著减少,显示面积有所增大。系统还给出数据取模、数据查表、滚动显示等设计方法,实现多文字滚动显示效果。所设计系统选用高速增强型STC12C5A60S2单片机提高处理速度,以给用户带来较好的视觉体验。系统显示稳定,画面滚动效果良好,视角范围也得到提升,具有一定的娱乐性和实用性。 展开更多
关键词 LED显示 视觉暂留效应 旋转变压器 无线供电 电路设计 文字滚动显示 软件程序设计
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基于STM32的便携式有毒气体检测仪设计 被引量:1
4
作者 赵全 郝龙 +3 位作者 徐光 胡家伟 郑雪玲 张成 《现代电子技术》 2023年第12期27-31,共5页
基于STM32设计一种便携式有毒有害气体检测仪,选用电化学原理气体传感器、低功耗高性能微控制器STM32及功能模块实现对有毒有害气体的浓度检测。文中详细介绍便携式有毒气体检测仪的工作原理,并对电化学气体传感器信号调理电路、控制电... 基于STM32设计一种便携式有毒有害气体检测仪,选用电化学原理气体传感器、低功耗高性能微控制器STM32及功能模块实现对有毒有害气体的浓度检测。文中详细介绍便携式有毒气体检测仪的工作原理,并对电化学气体传感器信号调理电路、控制电路、存储电路和功能软件进行设计。实验结果表明,所设计的气体检测仪具有体积小、功耗低、使用便捷、响应快速、检测精度高等优点,可广泛应用于有毒有害化学品的生产、贮运等各类场景。 展开更多
关键词 毒气浓度检测 气体检测仪 STM32 工作原理 电路设计 软件设计
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面阵固态激光雷达在排水管道检测中应用研究 被引量:1
5
作者 王永涛 邵春 《现代电子技术》 2023年第6期1-6,共6页
激光雷达扫描是排水管道完整性检测的一种重要方法。针对目前激光扫描设备无法快速绘制出排水管道内壁三维轮廓图像的问题,文中设计一种基于面阵固态激光雷达传感器的管道内壁信息采集传输系统,给出激光雷达传感器的硬件采集电路原理图... 激光雷达扫描是排水管道完整性检测的一种重要方法。针对目前激光扫描设备无法快速绘制出排水管道内壁三维轮廓图像的问题,文中设计一种基于面阵固态激光雷达传感器的管道内壁信息采集传输系统,给出激光雷达传感器的硬件采集电路原理图,详细阐述系统软件设计方案和实现过程。模拟场地测试时,采集面阵固态激光雷达三维点云数据和深度数据,详细对比检测量和实测量,以验证检测数据的可靠性。结果表明,面阵固态激光雷达测量精度为1.8 cm,检测范围可达5 m。现场实测时,绘制排水管道内壁面阵固态激光雷达三维深度图,三维图中管道底部泥沙和管道顶部污垢清晰可见,能快速检测出排水管道内壁的完整信息。所设计系统实用性高、检测速度快,具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 面阵固态激光雷达 排水管道检测 电路设计 软件设计 信息采集 信息传输 三维成像 系统检测
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基于FPGA的引信安全与起爆控制电路设计
6
作者 朱博文 聂伟荣 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1-7,共7页
针对现代武器对弹药毁伤效能的要求和引信小型化、智能化的技术要求,从安全性、稳定性和小型化3个方面考虑,基于国产FPGA芯片设计了一种具有防差错功能的小型化引信安全与起爆控制电路。该电路可以按引信触发、近炸和延期作用方式给出... 针对现代武器对弹药毁伤效能的要求和引信小型化、智能化的技术要求,从安全性、稳定性和小型化3个方面考虑,基于国产FPGA芯片设计了一种具有防差错功能的小型化引信安全与起爆控制电路。该电路可以按引信触发、近炸和延期作用方式给出相应控制信号,可根据目标区信息和弹道信息利用数字信号进行灵活控制,采用LVDS协议与上位机进行信息交互。最后利用Modelsim仿真软件验证了电路逻辑时序正常。安全与解除保险功能试验和起爆功能试验结果表明了该电路能够安全可靠地解除保险和实现多功能起爆。 展开更多
关键词 引信 安全与起爆电路 FPGA 逻辑设计 软件仿真
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基于STM32的正弦波逆变器设计与研究
7
作者 夏威 刘文胜 《现代电子技术》 2023年第12期109-116,共8页
逆变器是一种能把直流电源转变成定频定压或调频调压交流电源的转换器,广泛应用于家用电器设备、照明、电动工具等方面。文中设计一种基于STM32的纯正弦波逆变器,并分析用于系统控制部分的正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术。基于STM32平台进... 逆变器是一种能把直流电源转变成定频定压或调频调压交流电源的转换器,广泛应用于家用电器设备、照明、电动工具等方面。文中设计一种基于STM32的纯正弦波逆变器,并分析用于系统控制部分的正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术。基于STM32平台进行硬件电路设计及软件调试与验证;然后,探讨米勒电容对高压场效应管的安全影响及其解决方法,并计算逆变器LC滤波器参数,进行逆变器的保护电路及软件程序的设计。逆变器的调试试验结果表明,在三种不同负载情况下,逆变器电源的输出波形失真度小于2%,逆变器效率大于91%,能够得到较理想的输出波形,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 逆变器 正弦波 逆变器电路 正弦脉宽调制 软件设计 过流保护
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基于PLECS仿真的四开关Buck-Boost变换器参数设计 被引量:1
8
作者 聂进新 赵志斌 +2 位作者 于守淼 郝世勇 张元峰 《电子设计工程》 2023年第16期62-66,71,共6页
为了优化四开关Buck-Boost变换器的参数设计过程,分析了一种基于PLECS软件设计电路参数的方法。该方法在原理分析的基础上,利用PLECS仿真软件建立了电路的开环、闭环及热仿真模型进行参数选择,从而得到最优的参数组合。研制了一台100 W... 为了优化四开关Buck-Boost变换器的参数设计过程,分析了一种基于PLECS软件设计电路参数的方法。该方法在原理分析的基础上,利用PLECS仿真软件建立了电路的开环、闭环及热仿真模型进行参数选择,从而得到最优的参数组合。研制了一台100 W的实验样机,该样机在宽电压输入以及负载变化的情况下,电路具有较好的抗扰稳压效果,并且其输出效率达到93%左右。 展开更多
关键词 四开关Buck-Boost变换器 PLECS软件 热仿真模型 电路参数设计
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基于51单片机的汽车用LED流水灯仿真设计 被引量:3
9
作者 李蒋 《汽车电器》 2023年第1期28-31,35,共5页
汽车用LED流水灯不仅能够承担相应照明、信号显示等功能,还兼具酷炫的装饰性能,目前已广泛应用于汽车前照灯、转向信号指示灯、制动指示灯、后视镜灯、仪表盘灯、车内氛围灯等诸多场景。本文基于STC(宏晶)公司的51单片机STC89C52RC,对... 汽车用LED流水灯不仅能够承担相应照明、信号显示等功能,还兼具酷炫的装饰性能,目前已广泛应用于汽车前照灯、转向信号指示灯、制动指示灯、后视镜灯、仪表盘灯、车内氛围灯等诸多场景。本文基于STC(宏晶)公司的51单片机STC89C52RC,对单片机最小系统及8位LED硬件电路进行设计,并利用Keil uVision5集成开发环境进行C语言软件编程设计,分别采用位输出操作、移位操作及循环移位操作3种控制方案实现8位汽车用LED流水灯仿真设计,经过调试验证,3种控制方案均能有效实现流水显示效果,其中循环移位操作控制程序最为简洁。 展开更多
关键词 51单片机 汽车流水灯 最小系统 电路设计 KEIL软件
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拟流场法在高水位污水管道渗漏检测中的应用研究
10
作者 王永涛 邵春 《现代电子技术》 2023年第24期8-12,共5页
针对目前高水位污水管道裂缝无法检测的问题,文中设计一种基于拟流场法的管道渗漏检测系统,给出了硬件电路整体设计框图和高精度数据采集电路原理图,详细阐述了系统软件设计方案和实现过程。工程现场测试时,对于同一段管道,采用成熟的... 针对目前高水位污水管道裂缝无法检测的问题,文中设计一种基于拟流场法的管道渗漏检测系统,给出了硬件电路整体设计框图和高精度数据采集电路原理图,详细阐述了系统软件设计方案和实现过程。工程现场测试时,对于同一段管道,采用成熟的管道机器人视频法与所设计方法进行对比检测,验证拟流场法的可靠性和优越性。结果表明:拟流场法渗漏检测系统在测试管段共检测出管道缺陷21个,其中大型缺陷2个,中型缺陷11个,小型缺陷8个,裂缝缺陷总长度为0.306 m,占管道总长度比例为1.38%,检测结果可为污水管道的养护提供技术支撑。所设计系统检测成本低、速度快,具有良好的市场应用价值。 展开更多
关键词 拟流场法 高水位污水管道 渗漏检测 裂缝缺陷 水流场 硬件电路设计 软件主程序
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基于ESP8266的声光报警和智能控制装置设计 被引量:2
11
作者 赵剑锋 安霆 +2 位作者 张晓辉 张浩宇 吴保铎 《仪表技术》 2023年第3期21-23,共3页
设计了一个智能联网声光报警装置,不仅能够实时检测非法入侵并发出声光警报,而且可通过手机等智能设备或配备的遥控器远程开关声光报警功能。该装置以ESP8266为主控芯片,由人体红外感应模块、振动检测模块、光敏感应模块等部分组成;基于... 设计了一个智能联网声光报警装置,不仅能够实时检测非法入侵并发出声光警报,而且可通过手机等智能设备或配备的遥控器远程开关声光报警功能。该装置以ESP8266为主控芯片,由人体红外感应模块、振动检测模块、光敏感应模块等部分组成;基于ESP8266集成的Wi-Fi功能,实现与手机等智能设备连接,远程控制声光信号。该系统运行稳定、操作简单、成本低廉,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 物联网 远程监控 声光报警装置 硬件电路 软件设计
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建筑玻璃遮阳系数检测仪控制系统设计
12
作者 王影 李莉 贾爽 《天津职业技术师范大学学报》 2023年第4期30-35,共6页
建筑玻璃遮阳系数检测仪大多基于双光束分光光度计。针对双光束分光光度计体积较大、成本较高的问题,设计了基于单光束分光光度计的建筑玻璃遮阳系数检测仪的硬件电路及软件控制部分。实验结果表明:紫外可见光区滤光片标准物质的透射率... 建筑玻璃遮阳系数检测仪大多基于双光束分光光度计。针对双光束分光光度计体积较大、成本较高的问题,设计了基于单光束分光光度计的建筑玻璃遮阳系数检测仪的硬件电路及软件控制部分。实验结果表明:紫外可见光区滤光片标准物质的透射率误差在±0.3%以内,紫外可见近红外光区的误差在±0.5%以内,透射率的重复性均在0.15%以内。该设计实现了降低成本、缩小体积的目的,且达到基于双光束分光光度计检测仪的指标要求。 展开更多
关键词 单光束分光光度计 硬件电路 软件设计 建筑玻璃
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基于ETAP仿真的大型储能电站计算分析与设计优化
13
作者 刘丽影 《建筑电气》 2023年第12期27-30,共4页
介绍大连某全钒液流电池储能电站(100MW)应用ETAP软件进行潮流计算、短路电流计算、谐波仿真计算,对储能电站进行系统设计:通过潮流计算,合理选择各级变压器容量、阻抗、变比、变压器分接头,潮流分析模块还可以进行无功平衡分析;进行最... 介绍大连某全钒液流电池储能电站(100MW)应用ETAP软件进行潮流计算、短路电流计算、谐波仿真计算,对储能电站进行系统设计:通过潮流计算,合理选择各级变压器容量、阻抗、变比、变压器分接头,潮流分析模块还可以进行无功平衡分析;进行最大短路电流计算,合理选择主要导体和设备;对整个工程进行ETAP谐波仿真后,更合理地设计储能电站的厂用电系统接线,减少谐波污染。 展开更多
关键词 ETAP软件 潮流计算 短路电流 谐波 电能质量 无功补偿 变压器分接头 设计优化
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真空断路器永磁机构设计与分析软件的开发 被引量:8
14
作者 李岩 王胜辉 +2 位作者 林莘 徐建源 安盛民 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期34-36,39,共4页
针对12,40.5kV和72.5kV户内、外真空断路器,研究开发了永磁操动机构设计与分析软件。该软件工作于Windows操作系统平台,适用于单、双稳态两种结构与直流和电容两种供电方式的永磁操动机构的机械和电磁设计以及相应的电子控制部分设计。... 针对12,40.5kV和72.5kV户内、外真空断路器,研究开发了永磁操动机构设计与分析软件。该软件工作于Windows操作系统平台,适用于单、双稳态两种结构与直流和电容两种供电方式的永磁操动机构的机械和电磁设计以及相应的电子控制部分设计。可以仅仅根据用户给出的几个主要技术参数要求,完全自动地进行永磁机构的结构参数设计、静态和动态电磁和机械特性的计算、电子控制线路和元件的设计、可变参数的机械零件和装配图的绘制、产品技术文件生成等的工作。 展开更多
关键词 真空断路器 永磁机构 设计 分析软件 软件开发
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基于STM32的便携式矿用多气体检测仪的设计 被引量:16
15
作者 徐大诏 李正明 刘军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第3期14-16,44,共4页
为了克服目前大多数气体检测仪体积大、价格高、检测气体单一的缺点,设计了一种基于STM32的便携式矿用多气体检测仪。介绍了检测仪的工作原理,设计了以STM32F103VET6微处理器为核心的最小硬件电路、气体采集电路、温湿度采集电路、人机... 为了克服目前大多数气体检测仪体积大、价格高、检测气体单一的缺点,设计了一种基于STM32的便携式矿用多气体检测仪。介绍了检测仪的工作原理,设计了以STM32F103VET6微处理器为核心的最小硬件电路、气体采集电路、温湿度采集电路、人机交互电路、SD卡存储电路、报警电路和CAN总线接口等硬件电路及系统主程序、数据采集与滤波子程序等软件设计。试验结果表明,检测仪精度高、速度快,能够为煤矿的安全生产提供可靠保障。 展开更多
关键词 多气体检测仪 STM32F103VET6 便携式 硬件电路 软件设计
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多信息融合电路故障诊断系统设计与开发 被引量:6
16
作者 冯志红 林志贵 +2 位作者 房伟 王炜 肖志涛 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第2期92-94,共3页
基于多源信息融合的电路故障诊断,当融合的信息源数目增加时,计算量变得越来越大,采用手工方式融合多源信息,具有劳动强度大、诊断结果准确率低等问题。针对这些问题,设计开发了基于信息融合的电路故障诊断系统。系统以MATLAB7.0和Micro... 基于多源信息融合的电路故障诊断,当融合的信息源数目增加时,计算量变得越来越大,采用手工方式融合多源信息,具有劳动强度大、诊断结果准确率低等问题。针对这些问题,设计开发了基于信息融合的电路故障诊断系统。系统以MATLAB7.0和Microsoft Access2003为开发工具,采用模块化设计思想,具有使用方便、稳定性好、通用性强、易扩展等特点。同时,给出了系统的体系结构及用到的融合算法流程图,并以一具体实验电路检测数据为对象,进行故障诊断,说明了系统的特点及功能。 展开更多
关键词 系统 信息融合 电路故障诊断 软件设计
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基于单片机的改进型五相混合式步进电机驱动器设计 被引量:8
17
作者 刁红泉 胡伟雄 颜钢锋 《工程设计学报》 CSCD 2004年第1期19-22,共4页
在高性能纺织机械尤其是电脑绣花机中 ,步进电机是广泛应用的执行部件 .电脑绣花机系统中现有五相混合式步进电机驱动器存在诸多不足之处 :低频转矩振荡、高频输出转矩不足和多电源供电等 .在分析现有步进电机驱动器的基础上 ,结合理论... 在高性能纺织机械尤其是电脑绣花机中 ,步进电机是广泛应用的执行部件 .电脑绣花机系统中现有五相混合式步进电机驱动器存在诸多不足之处 :低频转矩振荡、高频输出转矩不足和多电源供电等 .在分析现有步进电机驱动器的基础上 ,结合理论分析 ,设计出一种基于单片机的改进型五相混合式步进电机驱动器 .该驱动器使用单一电源供电 ,采用三相励磁 PWM输出方式 ,改善了驱动的矩频特性 ,在电脑绣花机系统中投入应用 ,取得良好效果 . 展开更多
关键词 单片机 励磁方式 硬件电路 软件设计 电脑绣花机 五相混合式步进电机驱动器
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旋转式室温磁制冷机永磁磁路的设计及优化 被引量:5
18
作者 向志刚 陈云贵 +1 位作者 唐永柏 涂铭旌 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期589-592,共4页
磁制冷的发展除了取决于磁工质的发展外,提供性能优良的外磁场磁路同样具有举足轻重的作用。本文在中空圆柱型磁场源(hollow cylindrical flux source)的基础上,设计出适用于旋转式室温磁制冷机的永磁磁路。在保证工作气隙一定磁感应强... 磁制冷的发展除了取决于磁工质的发展外,提供性能优良的外磁场磁路同样具有举足轻重的作用。本文在中空圆柱型磁场源(hollow cylindrical flux source)的基础上,设计出适用于旋转式室温磁制冷机的永磁磁路。在保证工作气隙一定磁感应强度的情况下,通过Ansys软件进行优化,设计出了一种工作气隙中心平均磁感应强度≥1.75T的高场强永磁磁路。相对于未优化的磁路,工作气隙中心平均磁感应强度提高了20%,磁体质量降低了21%。 展开更多
关键词 室温磁制冷 磁路设计 优化设计 ANSYS软件
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废弃电路板湿法破碎能耗试验研究 被引量:4
19
作者 张博 赵跃民 +2 位作者 段晨龙 吕波 屈进州 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期116-120,173,共6页
采用Design-Expert 7.1软件对废弃电路板湿法冲击式破碎机能耗试验进行了方案设计和结果分析;拟合出了能耗与试验影响因素之间的定量关系模型,给出了能耗的残差分布以及不同操作变量之间的等高线和三维响应关系;利用Design-Expert 7.1... 采用Design-Expert 7.1软件对废弃电路板湿法冲击式破碎机能耗试验进行了方案设计和结果分析;拟合出了能耗与试验影响因素之间的定量关系模型,给出了能耗的残差分布以及不同操作变量之间的等高线和三维响应关系;利用Design-Expert 7.1对电路板破碎能耗试验的条件进行了优化,获得了最佳的操作指标。 展开更多
关键词 废弃电路板 湿法冲击式破碎 能耗 design-Expert 7.1软件
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基于分合闸线圈信号的断路器状态在线监测系统设计 被引量:12
20
作者 卞和营 代克杰 《现代电子技术》 2014年第3期100-104,共5页
针对目前高压断路器在线监测技术的研究现状和不足,提出了一种基于分合闸线圈电流信号的高压断路器状态在线监测系统。设计了构成系统的硬件电路和在线监测软件,该系统能够快速实现对实时数据的采集、转换、滤波、放大和分析,能够计算... 针对目前高压断路器在线监测技术的研究现状和不足,提出了一种基于分合闸线圈电流信号的高压断路器状态在线监测系统。设计了构成系统的硬件电路和在线监测软件,该系统能够快速实现对实时数据的采集、转换、滤波、放大和分析,能够计算分合时间、分合速度、开关行程、分合行程、过冲距离等参数,能够对高压断路器的动作类型进行基本的判断,监测结果能在上位机监控界面上显示。实验和实际运行结果表明该系统具有实时性好、监测数据全面、可靠性高和抗干扰能力强等优点。 展开更多
关键词 断路器 在线监测 硬件设计 软件设计
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