聲學模塊由一系列物理場接口組成，用于模擬流體和固體中的聲音傳播。在聲學模塊中，可用的物理場接口包括壓力聲學接口，聲-固耦合接口，氣動聲學接口，熱粘性聲學接口和幾何聲學接口。使用聲學模塊可以很輕松地求解一些經典的聲學問題，例如，聲散射場、聲衍射、聲激發、聲輻射，以及聲傳輸，等等。這些問題關系到消聲器設計、揚聲器結構、吸聲器和擴音器的隔聲問題，聲音方向性評價，例如指向性，噪聲輻射問題，等等。聲固多物理場耦合可以模擬包含固體和流體產生的聲固耦合作用問題。例如，聲固耦合模式可以應用于精確的消聲器設計、超聲壓電換能器、聲吶技術、汽車制造行業的噪音和機械振動分析。利用COMSOL Multiphysics的強大功能，可以精確分析和設計諸如揚聲器、傳感器、麥克風和助聽器接收器等電聲換能器。在聲學模塊中，可以通過求解線性化勢流方程，線性化歐拉方程或線性Navier-Stokes方程來實現氣動聲學的分析和模擬。這些接口都是用來模擬外部流動和聲場的單向耦合問題。主要應用領域包括噴氣式引擎的噪音分析、流量傳感器，以及包含流動的消聲器等。
上傳時間： 2022-06-19
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上層應用軟件和操作系統要具備良好的移植性，快速高效地開發穩定的底層驅動程序將是嵌入式系統開發成功的關鍵。隨著芯片技術的快速發展，越來越多功能強大、價格低廉的嵌入式硬件出現在市場上，而且更新換代非常快，因此，如何以合理的成本更快地為這些硬件開發或移植嵌入式軟件是嵌入式系統開發人員亟需解決的問題。近年來，上述問題得到了學術界和工業界的廣泛關注。文獻[1]1定義了用于抽象寄存器訪問和復雜位操作的接口定義語言（IDL），在IDL規范中給出了寄存器操作的函數庫和隱藏底層復雜位操作的抽象機制。但是該方法僅局限于底層驅動開發中的寄存器操作。統一驅動程序接口（UD2通過定義硬件平臺和驅動程序之間的應用程序編程接口集，解決可移植問題。硬件抽象技術1在底層硬件和操作系統之間加入了硬件抽象層，避免了操作系統、應用軟件對物理器件的直接訪問，屏藏了底層硬件的差異，從而增強了軟件的健壯性，提高了軟件的開放性和可移植性。但是在實際的應用中，硬件抽象層以嵌入式操作系統的BSP的形式出現。而BSP形式的硬件抽象層與BSP所向上支持的嵌入式操作系統是緊密相連的，耦合性很強。一種嵌入式操作系統的BSP不可能用于其他嵌入式操作系統，因此，這種硬件抽象層是一種封閉的專用硬件抽象層，無疑它局限了軟件可移植的范圍，增加了移植的難度。
上傳時間： 2022-06-19
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工業生產和科學研究過程中，流量測量必不可少，由于超聲波流量計可以將超聲換能器火裝在管道外面進行非接觸測量，無需中斷管道，設計和安裝方便，并且滿足大部分工業生產的精度要求，近年來得到了廣泛應用.本設計采用了多脈沖時差法測量技術，增強了系統的抗干擾性，改善了測量效果。系統的硬件部分以MSP430F155為控制核心，選用了高精度時間數字轉換器TDC-GPI和復雜可編程邏輯器件spl.S11032等芯片.充分發揮了ispL.S1032的在系統可編程性，設計了超聲波退耦合脈沖定時器、抗干擾濾波器、數字單穩態觸發器等電路，實現了多脈沖的時間差測量，進一步提高了硬件抗干擾性，并且完成了系統時鐘同步和電平轉換的任務。通過芯片內部的門電路傳播時延實現系統傳播時間的測量，可以達到較高的測量精度，與傳統的通過高速數字計數器測時的方式相比，有很大的優勢，可以在較低的頻率下完成電路的設計，避免了高頻電路設計中所帶來的更繁雜的電磁兼容等方面的問題。軟件設計是基于嵌入式實時操作系統Small RTOS 430的實現.Small RTOS 430是由IC/OS-I和Small RTOS 51經過改寫和移植而來，最大限度的減少了操作系統本身的代碼量和所需的內存空間，整個軟件系統以任務為單位，任務的實現相互獨立，簡化了軟件的開發過程，縮短了開發周期，增強了系統的可靠性本文設計的時差法超聲波流量計，采用了TDC-GPI測量傳播時間差，保證了較高的測量精度；使用ispLS1032完成了多脈沖情況下時間差的確定和超聲波退耦合脈沖定時器、抗干擾濾波器等硬件抗干擾電路，改善了超聲波流量計的測量效果.
標簽： 超聲波流量計
上傳時間： 2022-06-21
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1前言萊鋼型鋼廠大型生產線傳動系統采用西門子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交電壓型變頻器供電，變頻器采用公共直流母線式結構；冷床傳輸鏈采用4臺電機單獨傳動，每臺電機分別由獨立的逆變單元控制，逆變單元的控制方式為無速度編碼器的矢量控制，相互之間依靠速度給定的同時性保持同步。自2005年投入生產以來，冷床傳輸鏈運行較為穩定，但2007年2月以后，冷床傳輸鏈逆變單元頻繁出現絕緣柵雙極型晶體管（Insolated Gate Bipolar Transistor，IGBT）損壞現象，具體故障情況統計見表1由表1可知，冷床傳輸鏈4臺逆變器都出現過IGBT損壞的現象，故障代碼是F025和F0272原因分析1）IGBT損壞一般是由于輸出短路或接地等外部原因造成。但從實際情況上看，檢查輸出電纜及電機等外部條件沒有問題，并且更換新的IGBT后，系統可以立即正常運行，從而排除了輸出短路或接地等外部條件造成IGBT損壞。2）IGBT存在過壓。該系統采用公共直流母線控制方式，制動電阻直接掛接于直流母線上，當逆變單元的反饋能量使直流母線電壓超過DC 715 V時，制動單元動作，進行能耗制動；此外掛接于該直流母線上的其他逆變單元并沒有出現IGBT損壞的現象，因此不是由于制動反饋過壓造成IGBT燒壞。3）由于負荷分配不均造成出力大的IGBT損壞。從實際運行波形上看，負荷分配相對較為均勻，相互差別僅為2%左右，應該不會造成IGBT損壞。此外，4只逆變單元都出現了IGBT損壞現象，如果是由于負荷分配不均造成，應該出力大的逆變單元IGBT總是燒壞，因此排除由于負荷分配不均造成IGBT損壞。4）逆變單元容量選擇不合適，裝置容量偏小造成長期過流運行，從而導致IGBT燒毀。逆變單元型號及電機參數：額定功率90kw，額定電流186A，負載電流169 A，短時電流254 A，中間同路額定電流221 A，電源電流205 A，電機功率110kw，電機額定電流205 A，電機正常運行時的電流及轉矩波形如圖1所示。
上傳時間： 2022-06-22
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隨著半導體技術的發展，模數轉換器（Analog to Digital Converter，ADC）作為模擬與數字接口電路的關鍵模塊，對性能的要求越來越高。為了滿足這些要求，模數轉換器正朝著低功耗、高分辨率和高速度方向快速發展。在磁盤驅動器讀取通道、測試設備、纖維光接收器前端和日期通信鏈路等高性能系統中，高速模數轉換器是最重要的結構單元。因此，對模數轉換器的性能，尤其是速度的要求與日俱增，甚至是決定系統性能的關鍵因素。在分析各種結構的高速模數轉換器的基礎上，本文設計了一個分辨率為6位，采樣時鐘為1GS/s的超高速模數轉換器。本設計采用的是最適合應用于超高速A/D轉換器的全并行結構，整個結構是由分壓電阻階梯，電壓比較器，數字編碼電路三部分組成。在電路設計過程中，主要從以下幾個方面進行分析和改進：采用了無采樣/保持電路的全并行結構；在預放大電路中，使用交叉耦合對晶體管作為負載來降低輸入電容和增加放大電路的帶寬，從而提高比較器的比較速度和信噪比；在比較器的輸出端采用時鐘控制的自偏置差分放大器作為輸出緩沖級，使得比較輸出結果能快速轉換為數字電平，以此來提高ADC的轉換速度；在編碼電路上，先將比較器輸出的溫度計碼轉換成格雷碼，再把格雷碼轉換成二進制碼，這樣進一步提高ADC的轉換速度和減少誤碼率。
上傳時間： 2022-06-22
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白光LED（White Light-Fmitting Diode）以其高效、節能、環保、壽命長、無污染等優點逐漸取代傳統的白熾燈成為新一代照明光源。與此同時，與LED配套的驅動集成電路的研發也由LED的應用逐漸普及而得到長足的發展。本文對基于LDO（Low dropout voltage 1inear regulator）恒流型的白光LED驅動集成電路進行了設計分析。該驅動電路采用PWM亮度調節模式，支持3位數字信號輸入，8段亮度調節功能。在電路設計中，根據要求設計了電路的總體框圖，再對電路的所有子模塊電路進行了詳細設計與分析。電路主要有以下模塊組成：電壓基準源、振蕩器、鋸齒波發生器、DAC模塊、PWM比較器、LDO。電壓基準源為各個子模塊提供基準電壓。鋸齒波發生器將振蕩器輸出的100KHz時鐘信號轉換為鋸齒波信號，該信號與DAC的輸出電壓通過PWM比較器比較后得到亮度調整信號。亮度調整信號經過LDO的整形后控制驅動模塊的開和關，使電路輸出恒定的驅動電流。在中芯國際0.35um工藝庫下，使用Hspice仿真軟件對電路進行了模擬仿真。模擬結果表明該電路完成了設計功能、達到了預先制定的設計指標。整個電路以恒定的電流輸出，輸出電流達到了350mA，可以驅動lW的大功率白光LED。滿足了電源電壓在10%波動時，輸出電流的變化量不超過5%。整個控制電路的效率超過了85%。關鍵詞：PWM調制、LDO、恒流驅動
上傳時間： 2022-06-23
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CCD（ Charge Coupled Device ）全稱為電荷耦合器件，是70 年代發展起來的新型半導體器件。它是在MOS集成電路技術基礎上發展起來的，為半導體技術應用開拓了新的領域。它具有光電轉換、信息存貯和傳輸等功能，具有集成度高、功耗小、結構簡單、壽命長、性能穩定等優點，故在固體圖像傳感器、信息存貯和處理等方面得到了廣泛的應用。CCD圖像傳感器能實現信息的獲取、轉換和視覺功能的擴展，能給出直觀、真實、多層次的內容豐富的可視圖像信息，被廣泛應用于軍事、天文、醫療、廣播、電視、傳真通信以及工業檢測和自動控制系統。實驗室用的數碼相機、光學多道分析器等儀器，都用了CCD作圖象探測元件。一個完整的CCD器件由光敏單元、轉移柵、移位寄存器及一些輔助輸入、輸出電路組成。CCD工作時，在設定的積分時間內由光敏單元對光信號進行取樣，將光的強弱轉換為各光敏單元的電荷多少。取樣結束后各光敏元電荷由轉移柵轉移到移位寄存器的相應單元中。移位寄存器在驅動時鐘的作用下，將信號電荷順次轉移到輸出端。將輸出信號接到示波器、圖象顯示器或其它信號存儲、處理設備中，就可對信號再現或進行存儲處理。由于CCD光敏元可做得很小（約10um），所以它的圖象分辨率很高。
上傳時間： 2022-06-23
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電力電子技術的發展使電機驅動系統擺脫了常規兩電平逆變器拓撲的限制，電機驅動系統與多電平逆變器的結合成了新的思路。多電平逆變器的輸出電平數多，因此其輸出波形更好，在大容量交流調速系統中優勢明顯。作為多電平逆變器的研究基礎，三電平逆變器應用最為廣泛，而其中首選的是二極管鉗位型三電平逆變器。因此采用二極管鉗位型三電平逆變器驅動PMSM的模型預測控制系統作為研究對象。在PMSM驅動系統中，位置與轉速的檢測是非常重要的，一般采用的方法是通過機械傳感器來進行測量，但這種測量方法在實際應用中有很多缺陷，會降低電機系統的穩定性和可靠性，同時會增加成本。而無速度傳感器技術是通過檢測電機中的電流或電壓，來對電機的實際轉速和位置信息進行估計，這種技術省略了常規使用的機械傳感器，能夠實現電機系統的高精度、高動態性能的控制。因此PMSM的無速度傳感器控制技術成為了近些年的研究熱點。主要研究內容分為以下幾個方面：（1）基于同一Pl轉速調節器，設計三電平逆變器驅動PMSM模型預測轉矩控制系統，與兩電平逆變器驅動PMSMMPTC系統對比，并對兩個系統的運行性能進行對比分析。（2）為進一步提高系統響應性能，克服未知負載轉矩擾動、增強系統魯棒性，設計擴張狀態負載轉矩觀測器，進而得到將負載轉矩觀測器和基于冪函數滑模轉速調節器相結合的復合控制器。（3）設計基于分數階滑模觀測器的PMSMMPCC系統，實現對電機轉速的快速準確估計。
上傳時間： 2022-06-24
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電路見圖1當把開關K1打向“逆變”位置時，BG1導通，由時基電路NE555及外圍元件組成的無穩態多諧振蕩器開始振蕩，其充？放電時間常數可調節？如果選擇R1=R2則輸出脈沖的占空比為50%，該多諧振蕩器的振蕩頻率f=1.443/（R1+R2+2W）C2，圖中的元件數值可使振蕩頻率調在50Hz，振蕩脈沖由役腳輸出，波形為方波，該方波經C4耦合，R3？C5積分變為三角波，這個三角波又經RPC6，第二次積分和R5？C7第三次積分，變為近似的正弦波，通過C8耦合到BG2，由BG2放大后在B1的L2線圈上輸出？當L2上端電壓為正時，D4截止，D3導通，使BGPBG6截止，BG3？BG5導通，電流由電瓶正極→B2的L1-BG5-電瓶負極；當L2上端電壓為負時，D3截止，D4導通，使BG2BG5截止，BG4？BG6導通，電流由電瓶正極一B2的L2-BG6電瓶負極？BGBG6交替導通？截止，經變壓器B2合成正負對稱的正弦波，并由L3升壓送至逆變輸出插座CZ12CZ2，供用電器使用，同時LED1（紅色）亮，指示逆變狀態？當開關打向“充電”位置時，市電經變壓器B2降壓？D5？D6全波整流？R11限流后對電瓶充電，同時LED2（綠色）亮，指示充電狀態？
上傳時間： 2022-06-27
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電力電子系統的計算機仿真已經成為其產品設計研發過程中一個很重要的環節，MATLAB、Pspice和SABER是目前國際上最為流行的三大電力電子系統仿真軟件。SABER軟件以其強大的功能、開放的軟件環境日益成為電力電子系統仿真的首選，跟另外兩種軟件相比其仿真速度更快、收效性更好、仿真結果的準確性更高。為了降低逆變器輸出電壓的諧波，簡單且實用的方法是在逆變器的交流輸出側加裝L.C濾波器。LC濾波器是低通濾波電路，它可以有效地抑制高次諧波。但它不能消除交流電壓中的低次諧波，尤其是在LC濾波器的轉折頻率附近的諧波還被放大了。不同的LC濾波參數對輸出電壓的諧波含量影響很大，濾波參數選取不當會使濾波效果不能滿足設計要求。以前，為了選擇濾波參數人們需要重復試驗并反復比較，耗時耗力。計算機仿真為人們提供了一種研究電力電子電路的方法，通過仿真可以加深人們對電路與系統工作原理的理解、加速設計周期和節約開發成本。建模和計算機仿真并對比不同參數下的濾波效果和差異，在兼顧濾波環節重量的同時，可以得到合適的濾波效果，為產品設計研發提供參考。本文結合鐵科院機輛所研制DC600V客車空調逆變電源，采用SABER軟件進行仿真，具體分析了影響逆變器輸出電壓諧波的諸因素及特點，本文還定量分析了不同載波頻率、不同互鎖時間以及不同負載工況下線電壓諧波含量的變化。最后通過仿真得到客車逆變電源不同的LC濾波參數與逆變器輸出電壓諧波含量的關系。
上傳時間： 2022-07-06
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