一种船用传感器集成平台的设计

介绍基于ARM7微控制器,设计船用传感器集成平台的硬件软件实现方法,给出了以S3C44B0X芯片为核心的硬件设计原理图,详细阐述了S3C44B0X CPU核心电路、模拟信号测量电路、周期信号测量电路以及系统测控软件的设计方法.ARM船用传感器集成平台,利用其强大的测量控制能力及数据计算处理能力,可以配接机舱内十多种模拟式和数字式传感器,应用于中小型船舶机舱集中监视与报警系统中.     

机电参数高精度实时测量方法研究

针对设计实时高精度机电设备参数测量装置需求,分析了测量热工参数和电气参数传感器及其输出信号形式的选取方法,研究了微控制器应用及其与传感器相接方法,设计了多任务机制程序结构和精密整流电路。应用表明该方法提高了测量装置的测量实时性和测量精度。     

基于MSP430的位移测量装置的设计

文章中的微动位移测量装置以MSP430单片机为核心,辅以正弦信号产生电路、差动变压器、直流电机驱动、键盘、LCD显示等电路,实现了精确测量并显示磁棒微动位移的功能。磁棒位移范围为一20mm～＋20mm,测量的绝对误差小于1mm;磁棒位移可由键盘设定。测试结果表明该设计是一种较为理想的微动位移测量装置。     

基于Web技术的船用传感器监控系统研制

基于Web测控技术设计船用传感器监控系统,提出该监控系统的嵌入式体系结构。以嵌入式微控制器SST89E564为核心,构建在机舱局域网之上,由TLC2543、SST89E564片内定时计数单元分别实现模拟量、数字量的测量。该装置采用B／S架构,可为远程终端由IE浏览器直接调用,实时提供重要监测参数。     

船用计程仪信号设备的虚拟检测技术系统设计

传统的船用计程仪信号设备检测技术系统由于技术落后导致检测精准度低,为此设计虚拟检测技术系统对船用计程仪信号设备进行检测。虚拟检测技术系统的硬件设计包括传感器、数据采集设备、电路等,主要对接口电路与外围电路进行设计;虚拟检测技术系统的软件设计包括数据采集模块、数据处理模块以及数据显示模块。通过硬件与软件的设计,实现了对船用计程仪信号设备的检测。经过实验发现,设计的虚拟检测技术系统的检测精准度平均值比传统系统的检测精准度平均值高出10%,说明设计的虚拟检测技术系统具有极高的有效性。     

一种小型高精度微电流测量模块设计

针对现场测试中需要测量纳安级或者更小微电流的情况,本文设计一种可通过微控制器程控的高精度、高稳定性的小型微电流测量模块.该测量模块由I/V转换模块、A/D转换模块和基准源等电路组成.微控制器可通过6根数据线与ADC通信,从而实现对测量模块的控制.测量模块的量程是-1000 nA到1000 nA,精度可达0.1 nA级.     

一种舰船推力测量装置的结构和电磁兼容性设计

设计了一种利用推力传感器测量舰船推力轴承块的压力进而计算出螺旋桨推力的装置.其设计包括系统结构设计和系统电磁兼容性设计.系统整体结构包括推力传感器（感测推力大小,转换成电信号;其中4只测量正车推力,2只测量倒车推力）、传感器级联箱（信号传输及偏载误差调整）和推力显示仪（数据采集和显示）.系统采用整体电磁兼容性设计,抗干扰能力强、可靠性高.推力传感器采用轮辐式结构,突破了薄式小体积、高精度、大量程高过载、耐潮湿及长寿命等关键技术.推力显示仪针对舰船实际情况,实现了数据采集和实时监测功能,数据采集精度达0.2%等级.系统通过了船用环境试验及电磁兼容性试验,且裕量明显,能够安全、稳定、可靠地运行于舰船上.     

船用放电装置设计方法

因船用电子产品使用环境的特殊性,船用放电装置需满足电磁兼容、散热、噪声等严苛的指标。文章分析放电装置Buck电路和放电电阻的特性,在结构设计上将放电装置的Buck电路和放电电阻进行电磁隔离和热隔离,从而可分别对2部分进行电磁兼容设计和热设计。通过热仿真和试验验证,成功使放电装置满足相关试验指标,并总结出船用放电装置的设计方法。     

基于光纤光栅的扭矩传感器

为了实现恶劣条件下对扭矩的精确稳定测量,设计并实现了一种新型的基于光纤光栅的扭矩传感器。为克服扭矩测量系统易受外界影响的缺点,设计了光纤光栅全桥光路,实现了温度和弯矩的自动补偿。通过扭矩标准装置加载试验和水下环境加载试验分别测试了其测量精确度以及水下工作性能。结果表明,该光纤光栅扭矩传感器的最大非线性误差、重复性以及水下工作稳定性均达到0.1%以内,说明该传感器不但具有良好的测量精度,而且能够在船用环境等恶劣扭矩测量条件下较好地工作。研究结果为船用环境中扭矩测量的研究与应用提供了重要参考。     

基于PLC的水盐度信号测量与处理系统的设计

根据水中电极的导电性受水盐度和温度影响特点，实验测量获得一组在水盐度和温度变化情况下电极对应的电阻值，同时设计基于单片机的硬件电路和编写相应软件程序，研制出工作可靠的盐度信号测量系统，供船用海水淡化装置和船用锅炉等自动监控设计者参考。     

船用螺旋桨负载动态实验仿真装置研究

介绍了动态仿真船用螺旋桨负载的总体方案并给出了一种仿真装置。该装置能仿真螺旋桨在各种工况下的静、动态特性，为推进电机提供逼真的轴负载。装置的主体为转矩随动系统，其反馈转矩的测量采用了转矩传感器，文章以某深潜救生艇的螺旋桨负载为研究对象，建立了系统的数学模型，设计了转矩随动系统，利用设计的装置进行了综合仿真，仿真结果与负载实际响应接近。     

一种基于STC8单片机的多功能容器设计

本文设计一种以STC8为控制核心的多功能液体容器.由压力传感器、液位传感器、TDS传感器、PH传感器、报警电路、显示电路、存储模块、键盘输入电路等模块组成.利用A/D模块HX711、ADS1115分别将压力传感器、PH传感器采集的模拟信号转换为数字信号,实现对液体的重量和PH值的检测;利用超声波传感器实现对溶液液位检测...     

船用永磁调速器的设计特点及试验研究

本文针对船用风机、水泵类负载的调速问题,介绍了船用永磁调速器的技术优势,从性能指标、轻量化设计要求、环境适应性等方面阐述了船用永磁调速器的设计特点,并完成了样机研制,对主要性能温升、效率、振动噪声、电磁兼容等开展了试验研究,结果表明,研制的船用永磁调速器不仅可满足船用负载的调速要求,而且具有良好的综合性能。     

基于巨磁阻传感器的无线船舶航向自动测量系统研究

针对船用航向自动测量设备的特点,从理论上分析了巨磁阻传感器的特征,并建立了航向自动测量系统数学模型.采用磁电阻百倍于普通磁阻的传感器作为航向自动测量系统的地磁测量单元,与加速度传感器、陀螺传感器、温度传感器、微处理器等,构成了系统的基本组成,并对航向自动测量流程、磁场测量单元温度补偿等方面进行了研究.     

舰船推力测量电路设计技术

推力显示仪使用两段式结构,找到了电磁兼容及安装之间的平衡点,最大化的改善电磁兼容性,并能够安装方便。推力显示仪表具有智能仪表的普遍特性,针对船用实际情况,实现了智能化零点调整等。人机界面友好,两路6位LED显示,4×4键盘矩阵,4个系统指示灯。根据海浪波动噪声模型,选择合适的滤波算法,进行信号处理。传感器的10 V电源由测量显示仪提供,由于测量显示仪距离传感器之间的距离较长,电缆的阻抗不能忽略,使用开尔文连接方式,很好的解决了此问题。信号经长距离传输后,接入测量显示仪,模拟信号输入级需要接入有源滤波驱动电路,解决输入阻抗问题。另外,仪表的电源使用隔离电源,进行极性保护、浪涌保护等。经过仔细的处理各个关键问题,系统总精度达到了0.1%,并能稳定可靠的运行于舰船上。     

基于单片机液位控制系统的研究与设计

液位控制是工业中常见的过程控制,它对生产的影响不容忽视。该设计以单容液位控制为研究对象来模拟工业过程特征,由STC89C52单片机最小系统、DS18B20、超声波传感器模块、4个键盘、LCD1602显示、报警系统和步进电机等组成。它具有设置上下限、超限报警、自动控制步进电机(模拟阀门的开度)液位和测距切换等功能,根据现场控制要求设定液位上下限,当液位低于下限时,装置打开外接水泵进行注水,直到液位达到要求随时停止。     

多通道高精度高压测量装置设计与实现

工业现场对电压测量精度要求高,为此设计了一种多通道、高精度的直流电压测量装置,用于测量±1000V电压。该装置使用高精密运算放大器OPA4277和24位AD转换器ADS1251实现信号输入与转换,核心微控制器使用基于ARM Cortex-M3的芯片LPC1788,采用低通滤波和采样滤波相结合的算法来降低噪声干扰,给出了基于最小二乘法的线性拟合方式来进一步提高测量精度,设计的CAN通信方式可以对多通道数据同时传输。长时间持续测试结果显示:该装置可以同时对八路电压信号正确测量,各通道输出稳定、波动程度小、满量程相对误差达到0.3‰,说明设计的电压测量装置测量精度高、稳定性好,测量容量大,具有较高的应用价值。     

12 000 kN船用构件力学性能测试平台研发

介绍自主研发的12?000?kN船用构件力学性能测试平台,该平台可以实现对各种船用钢结构件的力学性能测试。采用模块化设计技术,研发了半潜式分段机身结构及多功能测试装置,探讨双缸同步加载、大液压缸防冲击等技术与方法;并介绍集系统控制与状态监测为一体的软件系统。结果表明：该平台技术先进、测量精度高、测量范围广、使用方便。     

船用齿轮式液压舵机负载自适应控制系统

为了满足不同负载工况时,船用齿轮式液压舵机的舵角跟踪水平,设计船用齿轮式液压舵机负载自适应控制系统。利用数据采集模块的电流传感器、转速传感器和位置传感器,采集船用齿轮式液压舵机的电流、转速和位置数据。系统的控制模块选取TMS320F28377芯片作为控制芯片,利用舵机数据采集结果,采用三闭环控制结构,运行模糊PID自适应控制算法输出舵机参数控制量。设置舵机参数控制量作为驱动模块的输入,驱动模块利用驱动电路驱动传动机构;设置传动机构作为驱动摇臂的执行部件,实现液压舵机的控制。系统测试结果表明,所设计系统可以依据负载变化,控制船用齿轮式液压舵机舵角,精准跟踪负载正弦信号。     

SK-01型船用柴油机轴功率遥测系统

SK-01型船用柴油机轴功率遥测系统采用TT10K扭矩遥测系统、J12-D4NK磁阻传感器和NI USB-6009数据采集卡,开发了基于LabVIEW的轴功率测量软件,应用应变式测量法实现了船用柴油机轴功率的精确测量,实现了数据的实时显示、存储、调用和分析处理。成功地用于实船测量数据,测量结果表明,系统具有较高的准确性和可靠性。