首先介紹一下原理，其實很簡單，磁力對懸浮物的控制，其基本原理是：霍爾傳感器在浮子的正下方，當檢測到浮子向左運動時，兩邊的線圈一個吸一個拉，把它推向右；反之如果浮子想右運動，那么兩個線圈的電流都反向，總共兩組共四個這樣的線圈，就可以把浮子限制在二維平面之內了。但是線圈產生的力是比較小的，因此只能夠推動浮子在水平面移動，要克服浮子的重力讓它懸浮起來，就要在四個線圈下面再加一個大的環形磁鐵提供斥力。為了讓懸浮更加穩定，我們采用了PID控制的平衡算法，對PID算法的了解有助于我們對整個實驗原理的理解，借用網上對PID的一段介紹：在工程實際中，PID控制是應用最為廣泛的調節器控制機制。PID控制中得P代表比例，即proportion；I代表積分，即integral；D代表微分，即differential；因此，PID控制，即比例-積分-微分控制。當被控對象的結構和參數不能完全掌握，或者得不到精確的數學模型時，其他的控制方法難以采用，那么控制器的結構和參數必須結合經驗和現場調試來決定，在這種情況下采用PID調節最為方便。首先，比例控制是一種最簡單的控制方式，就像胡克公式中的比例系數一樣，當控制器的輸出與輸入信號成比例關系，那么就可以得到一個比例系數。其次，積分控制是指控制器的輸出與輸入的誤差信號的積分有關。就如同電路中的電感元件，某個時刻的電壓與電流的積分有關。類似的，有時候信號的輸出必須綜合之前信號的輸入，而這種綜合往往是求和關系，因此使用積分控制簡單易行。最后，微分控制是指控制器的輸出與輸入信號的微分有關。最簡單的微分關系就是速度是位矢的微分。我們在控制懸浮物的平衡時，光知道懸浮物偏離平衡位置的位移從而采用比例控制是不夠的，對于同樣的偏離位移，懸浮物可能有不同的速度，那么要求我們對懸浮物有不同的處理方法，而恰恰速度是位矢的微分，于是我們可以通過對位移輸入數據進行微分操作，來實現對懸浮物的精確實時控制。可見，PID控制器是一種那個動態的控制機制。 以上就是實現下推式磁懸浮的基本原理，借助以上的基本原理，結合一定的軟件算法實現，我們就可以對懸浮物進行動態控制。
上傳時間： 2022-06-07
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微弱信號檢測的目的是從噪聲中提取有用信號，或用一些新技術和新方法來提高檢測系統輸出信號的信噪比。本文簡要分析了常用的微弱信號檢測理論，對小波變換的微弱信號檢測原理進行了進一步的分析。然后提出了微弱信號檢測系統的軟硬件設計，在闡述了系統的整體設計的基礎上，對電路所選芯片的結構和性能進行了簡單的介紹，選用了具有14位分辨率的4路并行A/D轉換器AD7865作為模數轉換器，且選用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA邏輯器件作為控制器，控制整個系統的各功能模塊。同時，利用FPGA設計了先入先出存儲器，充分利用系統資源，降低了外圍電路的復雜度，為電路調試及制板帶來了極大的方便，且提升了系統的采集速度和集成度。系統的軟件設計采用Verilog HDL語言編程，在Xilinx ISE軟件開發平臺上完成編譯和綜合，并選用ModelSim SE 6.0完成了波形仿真。關鍵詞：微弱信號檢測；信號調理：FPGA：AD7865；Verilog HDL信息時代需要獲取許多有用的信息，多數科學研究及工程應用技術所需的信息都是通過檢測的方法來獲取的。若被檢測的信號非常微弱，就很容易被噪聲湮沒，那么很難有效的從噪聲中檢測出有用信號。微弱信號在絕對意義上是指信號本身非常微弱，而在相對意義上是指信號相對于強背景噪聲而言的非常微弱，也就是指信噪比極低。人們進行長期的研究工作來檢測被噪聲所覆蓋的微弱信號，分析噪聲產生的原因以及規律，且研究被測信號的特點、相關性以及噪聲統計特性，從而研究出從背景噪聲中檢測有用信號的方法。1微弱信號檢測（Weak Signal Detection）技術2.3.41主要是提高信號的信噪比，從噪聲中檢測出有用的微弱信號。對于這些微弱的被測量（如：微振動、微流量、微壓力、微溫差、弱光、弱磁、小位移、小電容等），大多數都是利用相應的傳感器將微弱信號轉換為微弱電流或者低電壓，再經過放大器將其幅度放大到預期被測量的大小。
標簽： 微弱信號檢測
上傳時間： 2022-06-18
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計算機基本知識、SPI總線說明串行外圍設備接口SPI（serial peripheral interface）總線技術是Motorola公司推出的一種同步串行接口，Motorola公司生產的絕大多數MCU（微控制器）都配有SPI硬件接口，如68系列MCU，SPI用于CPU與各種外圍器件進行全雙工、同步串行通訊。SPI可以同時發出和接收串行數據。它只需四條線就可以完成MCU與各種外圍器件的通訊，這四條線是：串行時鐘線（CSK）、主機輸入/從機輸出數據線（MISO）主機輸出/從機輸入數據線（MOSD）、低電平有效從機選擇線es。這些外圍器件可以是簡單的TTL移位寄存器，復雜的LCD顯示驅動器，A/D.D/A轉換子系統或其他的MCU，當SPI工作時，在移位寄存器中的數據逐位從輸出引腳（MOSI）輸出（高位在前），同時從輸入引腳（MISO）接收的數據逐位移到移位寄存器（高位在前），發送一個字節后，從另一個外圍器件接收的字節數據進入移位寄存器中。主SPI的時鐘信號（SCK）使傳輸同步，其典型系統框圖如下圖所示。
上傳時間： 2022-06-19
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為什么要掌握電磁兼容技術?因為：，大量的電子設備在同一電磁環境中工作，電磁干擾的問題呈現出前所未有的嚴重性；數字電路在工作時，會產生很強的電磁干擾發射。不僅使產品不能通過有關的電磁兼容性標準測試，甚至連自身的穩定工作都不能保證；電磁兼容標準的強制執行使電子產品必須滿足電磁兼容標準的要求；電磁兼容性標準已成為西方發達國家限制進口產品的一道堅固的技術壁壘。國外電磁兼容的發展·1833年法拉弟發現電磁感應定律，指出變化的磁場在導線中產生感應電動勢1864年麥克斯韋引入位移電流的概念指出變化的電場將激發磁場，并由此預言電磁波的存在1888年赫茲用實驗證明了電磁波的存在1945年開始，美國頒布了一系列電磁兼容方面的軍用標準和設計規范，并不斷加以充實和完善，使得電磁兼容技術得到快速發展。蘇聯在1948年制訂了"工業無線電干擾的極限允許值標準我國電磁兼容的發展現狀，八六年我國出臺GIB151-86標準后，電磁兼容問題逐步得到重視，到九七年頒布并強制執行了GB151A--97既《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求》；GIB152A-97既《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度測量》電磁兼容國軍標及保密委標準后，電磁兼容技術水平提高很快。目前已制定國家標準及軍用標準三十余個，標準要求基本等同與國際標準和美軍標
標簽： 電磁兼容
上傳時間： 2022-06-19
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無論是不控整流電路，還是相控整流電路，功率因數低都是難以克服的缺點.PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，本文以《電力電子技術 教材為基礎，詳細分析了單相電壓型橋式PWM整流電路的工作原理和四種工作模式.通過對PWM整流電路進行控制，選擇適當的工作模式和工作時間間隔，交流側的電流可以按規定目標變化，使得能量在交流側和直流側實現雙向流動，且交流側電流非常接近正弦波，和交流側電壓同相位，可使變流裝墨獲得較高的功率因數.：PWM整流電路：功率因數：交流側：直流側傳統的整流電路中，晶閘管相控整流電路的輸入電流滯后于電壓，其滯后角隨著觸發角的增大而增大，位移因數也隨之降低。同時輸入中諧波分量也相當大、因此功率因數很低。而二極管不控整流電路雖然位移因數接近于1，但輸入電流中諧波分量很大，功率因數也較低。PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，它能在不同程度上解決傳統整流電路存在的問題。把逆變電路中的SPWM控制技術用于整流電路，就形成了PWM整流電路。通過對PWM整流電路進行控制，使其輸入電流非常接近正弦波，且和輸入電壓同相位，則功率因數近似為1。因此，PWM整流電路也稱單位功率因數變流器。
上傳時間： 2022-06-20
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摘要步進電機廣泛應用于數控機床，加工中心等各種自動化控制系統中，隨著微電子和計算機技術的發展，步進電機的需求量與日俱增，在國民經濟各個領域都有應用。PLC（可編程序控制器）是綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術的一門新興技術，是實現工業生產、科學研究以及其他各個領域自動化的重要手段之一，應用十分廣泛，是現代工業控制的三大支柱之一。本設計是用PLC實現三相六拍步進電機驅動過程控制，使步進電機動作的抗干擾能力強、可靠性高，而且系統構成十分靈活，便于在線修改。第一章課題任務分析1.1三相六拍步進電機概況一般電機都是連續旋轉，而步進電機卻是一步一步轉動的，故叫步進電機。步進電機的轉子為多極分布，定子上嵌有多相星形連接的控制繞組，由專門電源輸入電脈沖信號，每輸入一個脈沖信號，該電機就轉過一定的角度，因此步進電機是一種把脈沖信號變為角度位移的執行元件。步進電機有多種通電方式，以下介紹三相六拍步進電機通電方式的基本原理（以轉子四個齒為例，即齒距角為90"）；
上傳時間： 2022-06-22
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機械工業是國民經濟的裝備部門，而標準化和計量測試是機械工業發展的基礎和先決條件。在機械制造中，精密加工必須靠精密的測量手段來保證，加工精度的提供與計量技術的發展水平密切相關。測量與控制是促進科技發展的一個重要因素。CCD（Charge Coupled Device），電荷耦合器件，是70年代初發展起來的新型半導體器件，其設計思想是由美國貝爾實驗室的Boyer與Smith于70年代提出]。二十多年來，CCD的研究取得了驚人的進展，特別是在傳感器應用方面發展迅速，已成為現代光電子學與現代測試技術中最活躍、最富有成果的新興領域之一。由于CCD具有自掃描、高分辨率、高靈敏度、重量輕、體積小、像素位置準確、耗電少、壽命長、可靠性好、信號處理方便、易于與計算機配合等優點，致使CCD光電尺寸測量的使用范圍和特性比現有的機械式、光學式、電磁式量儀優越得多。特別值得注意的是CCD尺寸測量技術是一種非常有效的非接觸檢測方法，它使加工、檢測和控制過程融為一體成為可能。利用CCD作為光敏感器件的激光三角法測量技術在非接觸尺寸、位置測量中得到了廣泛應用。它將激光束投射到被測物面所形成的漫反射光斑作為傳感信號，用透鏡成像原理將收集到的漫反射光匯集到CCD上形成像點，當入射光斑隨被測物面移動時，成像點在CCD上作相應移動，根據象移大小和傳感器的結構參數可以確定被測物面的位移量，若在物體兩邊同時測量就可以得到物體的厚度。
上傳時間： 2022-06-23
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一.SPI總線簡介串行外圍設備接口SPI（serial peripheral interface）總線技術是Motorola公司推出的一種同步串行接口。SPI用于CPU與各種外圍器件進行全雙工、同步串行通訊。它只需四條線就可以完成MCU與各種外圍器件的通訊，這四條線是：串行時鐘線（CSK、主機輸入/從機輸出數據線（MISO）、主機輸出/從機輸入數據線（MOSI）、低電平有效從機選擇線CS。當SPI工作時，在移位寄存器中的數據逐位從輸出引腳（MOSl）輸出（高位在前），同時從輸入引腳（MISO）接收的數據逐位移到移位寄存器（高位在前）。發送一個字節后，從另一個外圍器件接收的字節數據進入移位寄存器中。即完成一個字節數據傳輸的實質是兩個器件寄存器內容的交換。主SPI的時鐘信號（SC）使傳輸同步。其典型系統框圖如下圖所示。
上傳時間： 2022-06-25
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本書共分九章。第1章是基本知識，敘述傳感器和變送器的組成和分類，并介紹若干常用名詞術語和概念，如靈敏度、精確度、基本誤差等。第2章是檢測溫度用的傳感器和變送器，其中有工業上廣泛應用的熱電偶及熱電阻，近來發展迅速的半導體和集成化測溫器件，家用電器里常見的各種溫度開關等。第3章是壓力檢測部分，除介紹了最常用的彈性變形測壓原理之外，對性能較好的電容式壓力變送器有較詳細的描述，對近來出現的靈巧型壓力變送器也作了介紹。第4章為流量儀表，從自來水表和煤氣表到電磁及超聲流量）都作了原理和性能的分析，對不易理解的質量流扯計進行了深入淺出的闡述。第5章物位和第6章成分分別指出了各種傳感器及變送器的 適用條件和性能差異。第7章是機械量，包括位移、轉角、轉速、力、轉矩及振動，在工業生產自動化領域，這類傳感器和變送器也經常用到。第8章是光強，光敏元件是最常遇到的光傳感器，此外發光元件和光電耦合器在自動化裝置里也經常用到，在本章里一井介紹以便應用。第9章為磁場檢測 用的傳感器，著重介紹了各種新近出現的磁敏元件和集成化器件。從事自動化工作的讀者，對其原理和性能初步了解是十分有益的。
上傳時間： 2022-07-05
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本卷為第4卷《測量與傳感電路》，共 15 章， 包括壓力傳感器電路， 加速度傳感器電路 ，位移與物位傳感器電路，角度和轉動傳感器電路，速度傳感器電路，應變計電路，活度傳感器電路，磁傳感器電路，流量傳感器電路，濕度傳感器電路， 氣體傳感器電路，生物、醫學傳感器電路， 射線傳惑器電路分光電、纖維傳感器電路，其他傳感器電路。本書可作為廣大電子技術人員、廣大電子愛好者的實用工具書，供設汁或制作電路時借鑒和參若，也可供相關專業師生參閱。
上傳時間： 2022-07-06
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