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。

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。

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。

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。

电流/频率转换电路综合测试系统研究

为了能够快速准确地测量惯性导航系统中的惯性组件电流/频率转换电路(I/F转换电路)的性能参数,文中设计了一套I/F转换电路测试系统。由程控恒流源对被测系统提供恒值电流信号、正弦电流信号以及瞬态阶跃电流信号,通过设计的频率测量电路对其输出的频率信号进行精确的测量,实现了对I/F转换电路的静态、动态、暂态3种响应特性的分析。

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.

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。

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 。

敏感元件烧结测控仪的研制

介绍了采用恒流加热法设计的敏感元件烧结测控仪。本仪器的烧结电路为程控恒流源电路,该电路由单片机定时器输出的脉宽调制信号来控制。在整个烧结过程中烧结温度可以逐渐增加,烧结时间可以程序控制,保证了敏感元件的产品质量。

相对重力仪高稳定性恒温系统的设计与实现

自研国产便携式相对重力仪的重力测量精度指标要求优于20×10^(-8) m/s^(2),而其零长弹簧重力敏感器因存在不可消除的温度效应影响,要求工作点的温度变化幅度不可超过0.001℃才能满足实际测量需求。为此,必须研究重力仪的温度特性,并研制高精度温控系统。针对弹簧式重力敏感器,从重力仪的热结构、温控电路和控制算法等方面进行分析与研究,设计和实现一种两级三路高稳定性恒温控制系统。该系统以比率桥式电路实现高精度测温,设计数字分段式Smith-PID预估复合控制律,通过内高外低的温度梯度控制,使重力敏感器处于设定的恒温环境中。经试验考核表明:在同一恒温热结构下,Smith-PID预估复合控制律实现的控制效益优于常规PID控制律。在Smith-PID预估复合控制律作用下,外界环境温度为室温时,重力敏感器所处的内部工作点的温度稳定性优于0.0005℃;外界环境温度为-20~+45℃交替变温时,该内部工作点的温度稳定性优于0.001℃。

300kg电气熔解保温炉设计

介绍的 30 0 kg电气熔解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用于微电机转子铸铝生产 ,不仅提高了产品质量 ,改善了工人的劳动环境 。

基于程控恒流源的电流互感器快速测试系统的设计

针对智能断路器制造中互感器精度测试的需求,设计了一种基于数字式程控恒流源的电流互感器快速测试系统。采用程控恒流源输出测试电流,采集待测互感器的响应电流并进行判断;通过上位机和下位机软件,灵活设定互感器测试的电流大小、测试点数、合格判定阈值等一系列参数,自动高效地对互感器进行大批量测试。经过试验,测试系统具有使用方便、输出电流精度高、谐波失真小、采集电流准等优点,适合在实际制造环境中大量应用。

新钢第二炼钢厂提高连铸恒拉速的生产实践

新余钢铁集团有限公司(简称新钢)第二炼钢厂贯彻以“连铸恒拉速”为主线的生产思路。板坯恒拉速是铸机顺行及铸坯高质量生产的重要保证。影响连铸恒拉速的因素有高温钢水、水口蓄瘤、结晶器液面波动和生产节奏。通过采取引进新的浇注系统、改进操作工艺、更新系统软件及合理控制碳添加量为0.14%~0.16%等措施,恒拉速达标率达到85%以上,产品质量得到稳步提升。

电气熔解保温炉设计

传统的焦炭熔铝炉已不能适应现代微电机制造企业的生产要求。本文介绍的300 kg电气熔解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用于微电机转子铸铝生产,不仅提高了产品质量,改善了工人的劳动环境,而且其半自动化生产工艺带来的高生产率也为该企业创造了丰厚的利润。

LED负载恒流驱动电源电路的研究

提出一种由过零检测电路、可控硅整流电路、高频滤波电路与PWM隔离驱动电路组成的非隔离驱动方式的高效LED驱动电源电路。通过可控硅整流器(SCR)控制角α的程控调节与隔离驱动PWM占空比的自适应负载变化,分别实现LED负载恒流驱动的粗调与细调。对各电路模块的仿真与LED负载电流调节实验均验证了系统设计的正确性。

SLD光源驱动电路设计

SLD的输出光功率和中心波长会随着驱动电流和管芯温度的漂移而发生变化,所以为了获得稳定的输出光功率,光源就需要工作在稳定的驱动电流和稳定的环境温度下。采用"恒流源+温控"方案,并在温控电路中引入PID调节电路,利用闭环负反馈原理,设计了一个高精度的恒流驱动和温控电路,来提高光源的稳定性、可靠性和耐久性。

用于压磁传感器的精密程控恒流源设计

目前很多由分立元件构成的恒流源电流有限,稳定度较差,容易受到元器件参数变化和环境变化的干扰,并难以调节。在此采用闭环控制原理,利用单片机控制ADC和DAC转换模块,达到恒流的目的,并可以根据需要,通过代码改写实现电流的预置。克服了以往分立元件构成的恒流源不稳定的缺点,在实际应用中,达到了良好的供电效果,在多次实地测量中圆满完成任务。

双回路表冷器入口参数优化

为了减少常规恒温恒湿空调系统冷凝除湿过程中的热湿补偿损失,可以采用双回路表冷器同时调节水侧入口参数(流量与水温)。对表冷器水侧入口参数进行了优化,研究了采用该装置的恒温恒湿空调系统的节能潜力。通过建立部件能耗模型,得到了系统能耗的目标函数,利用粒子群优化(PSO)求解得到了目标函数值最小时的控制参数。分析结果表明:最优控制能够通过调整表冷器入口参数减少热湿补偿损失,与常规控制(恒定流量1kg/s,恒定水温10℃)相比,在高温低湿下的节能效果尤为显著,节能率均高于60%。