一、函数发生器芯片MAX038及在电容测量中的应用（论文文献综述）
卢楚怡[1]（2021）在《ECT电容信号的预处理及变压器耦合测量电路的特性分析》文中指出电容层析成像技术（Electrical Capacitance Tomography,简称 ECT）是一种可以根据传感器间电容变化量反应出管道内不同时刻介电常数的分布的过程层析成像技术。ECT技术将传感器采集到的数据结合相应的图像重建算法将管道或容器内介质分布图显示出来,通过提取图像的特征参数参与过程控制。由于该技术具有不会对原先的流体流动造成干扰、测量速度较快、结构简单且应用范围广等优点,近年来广泛应用于电力、化工、能源、冶金、食品以及轻工等领域。电容层析成像数据采集系统是ECT系统中重要的一环,一方面,优化微小电容测量电路可以在信号传输过程中尽可能避免静电干扰和外界电磁场对测量信号造成影响,另一方面,对原始信号进行数据预处理,提取信号中有用的部分,可以提高后续图像重建的准确性。因此,对电容测量电路和数字滤波方法的研究有着重要的意义。本文在前人研究的基础上,设计了一种变压器耦合的电容测量电路,并提出了一种结合中值滤波和LMS自适应滤波方法的复合滤波器,并且设计实验和仿真对变压器滤波的效果、整体电路的性能和数字滤波器的作用进行了验证。实验和仿真结果表明变压器具有抗静电和抗干扰性能,复合滤波器可有效降低噪声对信号的影响,硬件实验平台基本可以满足ECT系统的数据采集工作要求。
曹经錡[2]（2021）在《柔性压电复合材料应变传感器无线测量机理研究》文中指出振动引起的危害存在于生活的各方面,对结构振动的无线测量具有重要的意义。本文利用聚偏氟乙烯（PVDF）柔性压电复合材料薄膜传感器的正压电特性,可以将结构振动信息转换为电信号,通过无线测量系统实现对电信号进行采集和无线传输,进而反解出结构的振动频率和应变大小。具体研究内容如下:首先,本文制备了PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器,简单的制备过程为初始膜-拉伸-高压极化。通过利用XRD、SEM以及测试了其开路电压等表征方法,以分析制备的PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器的压电性能。其次,本文设计了PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器的无线测量系统:1)基于PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器的等效电路,设计了相应的前端接口电路,包括电荷放大电路、低通滤波电路和工频陷波电路。并通过电路仿真佐证了前端接口电路是满足使用要求的。2)结合前端接口电路的传输方程和PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器的第一类压电方程,推导了无线测量系统的信号传递函数,建立了系统采集电压和应变的关系。提出了通过无线测量系统采集的电信号反解出结构应变的方法。3)利用PCB绘制软件绘制了压电信号采集模块,模块主要包括前端接口电路模块、AD采集模块、数据处理模块和无线传输模块。最后,将PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器粘贴于悬臂梁上,并采用设计的无线测量系统对悬臂梁的振动进行无线测试实验。通过推导的无线测量系统的信号传递函数对接收的无线测量信号进行了反解,并与有线测量系统测量悬臂梁的结果进行对比。对比结果表明,所设计的无线测量系统能实现悬臂梁振动频率和结构应变的精确测量,且该系统的无线测量距离可达150米,因此,其能部分替代传统的有线测量系统,具有广阔的工程应用前景。
张善猛[3]（2021）在《基于磁轴承一体化的电感传感器性能分析》文中认为随着现代工业化的发展,对旋转机械小型化、工作环境清洁化、转速高速化、控制精确化等要求越来越高,磁悬浮电机因其高转速、无摩擦、体积小等优点,近年被大量应用。磁悬浮电机的关键部件主动磁轴承需要实时检测转子位置来改变定子铁芯施加的电磁力,电感传感器是利用线圈的自感或互感系数的变化,线性度好、抗干扰能力较强。首先,对磁轴承和传感器进行一体化结构设计,以适用于磁悬浮电机为目的,设计了传感器结构的尺寸、线圈匝数以及传感器激励等参数。在SolidWorks中建立其三维模型,再导入ANSYS Maxwell中,对一体化磁轴承结构进行磁路的仿真分析,确定控制线圈与传感器线圈单独形成磁回路,且线圈之间无相互干扰,验证了一体化结构的可行性。其次,对电感传感器进行了电路设计,选用MAX038芯片来产生激励信号,设计了信号检测与处理电路,加工了传感器驱动和调理电路板。因MAX038芯片带负载的能力有限,其最大工作频率只能调谐到0.94MHz,所以设计两种优化电路方案,MIC 1555芯片产生方波信号;4MHz晶体振荡器产生方波信号。最后,搭建了电感位移传感器静态标定实验平台,研究了磁轴承的气隙、转子材料、线圈匝数对位移测量的影响,以及电路参数对传感器检测范围的影响。实验分析表明,在量程1mm和0.6mm的有效的测量范围内,得出径向灵敏度曲线图（绝对值）;对比了铝和不锈钢两种材料轴向、径向位移检测精度。本文设计的磁轴承一体化电感位移传感器结构简单、磁极间耦合作用弱,能够满足磁悬浮电机测量精度的要求,为磁轴承位移传感器的研究提供了一定的理论支持。
王立哲[4]（2020）在《基于微积分原理的GIS外部VFTO测量方法研究》文中指出相对于传统的空气绝缘变电站（Air-Insulated Substation,AIS）,绝缘介质为SF6的全封闭气体绝缘变电站（Gas-Insulated Substation,GIS）拥有占地空间小、绝缘性好、安全系数高、灭弧性能好等特点,广泛应用于现代变电站中。但操作隔离开关和断路器等设备会产生特快暂态过电压（Very-Fast Transient voltage,VFTO）,严重影响GIS内部以及外部设备的安全。准确检测VFTO是研究人员减少VFTO造成危害的第一步。现有VFTO传感器一般体积较大、安装较为复杂,且需要对GIS结构进行改造,无法安装与现有GIS设备上。为了解决以上VFTO传感器安装复杂、需要对GIS结构改造的缺点,本文研制了一种基于电容分压微积分测量原理的小型化外置VFTO测量系统。本文以传感器及微积分电路的等效电路为基础,分析了限制测量系统带宽的主要因素,通过特殊的传感器结构设计及优化微积分电路元件的排布提高了测量系统的带宽。同时,研究并设计了用于小型化VFTO测量系统分压比标定的标定平台与陡前沿脉冲标定的ns级脉冲发生器。本文在实验室环境下对研制的小型化VFTO测量系统进行了频域扫频标定实验、时域方波标定实验、分压比标定实验,并与云南电网有限公司的标准化高压标定平台的内置VFTO传感器进行了对比试验。根据标定实验结果及对比实验结果,所研制的小型化VFTO测量系统工频分压比为1:49881且±3 d B带宽为50 Hz至大于100 MHz,且动态特性与静态特性均符合VFTO测量需求。应用该测量系统在大理500 k V变电站GIS进行了特定情况下的VFTO测量,测得时域与频域波形符合GB/T 18132.1对标准VFTO的定义。测试结果表明,该测量系统满足VFTO测量要求,可应用于实际VFTO测量。
胡锐[5]（2020）在《直流电源测试仪高速采集电路设计与实现》文中认为科技发展日新月异,人们在享受电子设备带来的舒适便捷时,设计师正面临着如何高效准确地测试供电电源性能的难题。直流电源测试仪采用电子测量技术,针对直流电源的稳压精度、纹波电压、浪涌电流和负载调整率等多项输出参数进行自动测试,为电源设计人员提供了可靠的直流电源测试解决方案。信号采集电路作为直流电源测试仪的核心组成,承担着采集直流电源输出电压和电流信号并进行初步运算处理的重任。极高的采集速度有利于发现波形中存在的细节问题,同时精度和带宽也是提高测试仪性能的关键。本文研究并设计了应用于直流电源测试仪的高速采集电路,主要研究内容如下:1.经过对比几种常用的大电流和电压的高速采集方法,选择电阻分流器和阻容分压器进行电流和电压信号的采集。选用低温漂的0.1和0.18)两个采样电阻分别完成2.5A、DC20MHz和250A、DC1MHz两个范围电流信号的采集。对采样电阻的接线方式和电路分布参数的影响进行了分析和优化,并对电路中共模噪声的产生机理和抑制方法进行了分析;设计了200倍衰减比的阻容分压器完成200V、DC20MHz范围电压信号的采集,并针对电路中存在的寄生电容对幅值平坦度的影响进行了优化设计。2.设计了通用信号调理电路对采集的电压和电流信号进行调理。其主要组成有:用多组运放搭建的多级放大电路和模拟开关共同组成的程控增益放大器;通过模拟开关切换电阻实现多档截止频率可调节的压控电压源型二阶低通滤波器;为满足ADC输入条件而设计的减法器和单端转差分电路组成的输入驱动电路。3.分析了ADC的关键参数需求并选择具有200Msps采样率、14Bit分辨率的流水线型ADC进行模数转换。分析了采样时钟抖动对ADC信噪比性能的影响,最终选择锁相环作为低抖动采样时钟生成器。4.关于数字处理部分,对FPGA和ARM主控制器进行了简单的选型分析,并选择DDR3和FSMC作为数字处理系统的数据存储器和高速通信接口。除此之外,还通过电源完整性分析设计了完善的采集电路电源管理模块,并对GPIO、USB和网口的隔离技术进行了分析和设计。最终,经过详细的测试与验证,本采集电路的测量精度达到读数的0.1%+量程的0.1%,电压和电流测量的最大带宽均达到20MHz,满足预期的指标需求。
袁汉[6]（2020）在《宽带高精度示波功率分析仪采集模块设计与实现》文中提出随着电子行业不停的发展,越来越多的场合要求同时测量功率与瞬态信号,传统的示波器与功率分析仪只能满足单一的功能需求,示波功率分析仪应运而生。日本横河生产的示波功率分析仪具有20MHz带宽,然而基本精度最高仅为0.1%,达不到现在测量对于高精度的需求,本文设计的示波功率分析采集模块,最高精度0.03%（0.02%量程+0.01%读数）,为示波功率分析仪带来高精度测量的新风格。本文主要研究内容围绕宽带高精度两个关键指标分为以下三个部分。1.采集电路设计。针对宽带与高精度的指标要求,设计了满足指标的大电压与大电流采集电路。其中电压采集电路的关键为大电压、宽带、高精度三个需求,针对大电压大带宽与高精度,对比不同电阻分压方式,选择并设计了阻容分压采样电路,通过分析发现此方法难点集中在电容精度差与电路板寄生参数影响巨大两点。通过设计阻容匹配方式解决电容器误差大的问题,通过对PCB内层铺铜与走线的优化设计解决分布电容对于分压网络的影响。电流采样与电阻采样面临类似问题的同时,还面临大功率发热的问题。对比四种不同电流采样方式后,选用电阻串联采样方式;选择满足精度与耗散需求的采样电阻;针对高侧采样共模抑制问题,设计高共模抑制的差动电路;针对散热问题,对PCB铺铜与走线进行详细分析与设计。2.通道调理电路设计。带宽与高精度往往是矛盾的两个参数,本设计在满足带宽的条件下,设计低噪高精度的增益电路;针对系统的精度需求,对ADC需求进行分析,选择满足指标的ADC并设计了保证ADC正常工作的低延迟驱动电路。最后针对系统带宽与高精度指标,对采样模块噪声的组成与来源进行了分析,根据对运放噪声组成的分析,采用低电压噪声运放并使用尽可能小的反馈电阻来降低单个运放电路的噪声,根据对模块整体噪声叠加与传递的分析,采用将低噪声器件放在模块前端并设置大增益的方式来降低模块整体噪声水平,最后通过仿真与计算表明采样模块的等效输入噪声仅有25.06μV,采样模块的输入噪声完全满足系统的高精度指标。3.通用电路设计。采集模块中存在许多与采集模块精度关系不大,但是与采集模块的功能实现和正常运行紧密相关的电路。设计了保护电路,保证采集模块在小量程档位输入大电压大电流时,仪器不受损害仍能正常工作。针对电压与电流采样电路的异同,二者保护电路设计也各有针对性;设计了滤波器电路,满足仪器实际测量中的滤波需求;设计了频率测量电路,实现系统的宽带内的频率测量功能;针对系统2000V电压高隔离度的需求,设计了信号隔离与电源隔离电路;分析采样模块对于电源功率和电源噪声的要求,设计了在满足模块供电需求的同时,满足模块低噪声需求的供电系统。最终使用示波功率分析仪进行实际测试,验证结果表明,电压采集与电流采集模块均达到预期指标。
崔小强[7]（2019）在《电容式绝对编码角位移传感器的研究》文中研究指明超高自动化生产对传感器的集成化、小型化以及高精密化的要求越来越高,电容角位移传感器不仅结构简单,而且能实现高分辨率,高精度,高稳定性,易于集成化。因此被广泛应用于各类精密检测系统中,被认为是最具市场前景的传感器。但电容角位移传感器的寄生电容和电场边缘效应严重影响信号的线性度和测量精度,传统的解算电路复杂,电子细分程序冗长,响应速度慢。国内大多数的学者在处理此问题时,总是从模型优化,电子细分方面入手。虽获得一定的精度成效,但是总体加重处理器的工作效率,加大处理器的功耗和解算时间。在高速解算系统中,不易采取。因此本文针对电容角位移传感器所存在的缺陷,设计一种电容式绝对角位移传感器,其对电容传感器的发展具有重要意义。本文鉴于旋转变压器工作原理,建立理论数学模型,实现幅度调制、跟踪闭环的电容式绝对角位移传感器。机械结构提出三层极板分布,发射电极和接收电极分布两定极板上,实现接收信号的稳定性。为减小传感器尺寸,不采用反射极板,动板采用正余弦曲线外形尺寸,使输出信号具有良好的正弦性。通过Maxwell电磁仿真,得到电容式绝对角位移传感器结构最优设计参数;为降低解算电路的复杂程度,提出粗机解算信号和精机解算信号通过开关选通芯片,通过共用一套检波电路,实现粗、精基波和高频信号的频谱分离;信号细分采用正反切细分和四倍频细分相结合,利用游标细分原理对信号进行二次细分,巧妙避开复杂的电子细分电路,实现更高测量精度和分辨率。数字电路采用可编程逻辑器件CPLD和数字信号处理器DSP双处理器,实现高效率的计算速度。
张恒斐[8]（2018）在《基于生物电阻抗测量的肌肉康复检测技术研究》文中指出近年来,我国老龄化人口和失能患者数量群体愈发庞大,肌肉功能障碍作为该群体日渐高发的常见病症,对康复保健服务和相关医疗设备研发带来了新的挑战。生物电阻抗测量及其相关技术可对人体组织状态进行有效评估,具备无创和实时监控的优势,是针对肌肉病症理想的康复检测方案。而当下的生物电阻抗测量研究主要集中于临床医学成像,对肌肉康复保健检测的实验和应用探究较少。本文从生物组织电阻抗原理出发,以四电极测量法为基础,采用多款低功耗集成芯片,设计生物电阻抗电子测量系统,通过仿体和在体实验,探讨人体电阻抗的变化特性,为生物电阻抗测量在肌肉康复保健领域的应用提供评估方案和思路。具体研究内容如下:首先,基于生物电阻抗测量的相关原理和方式,对生物组织进行等效电路模型抽象,设计生物电阻抗测量系统对待测生物组织的阻抗值和相位进行检测。系统包含单-双极性电源转换管理模块、频率50Hz-1 MHz、幅度1-10V可调的正弦信号发生器、±3%高精度输出的交流恒流源、高灵敏度和高精度的相位检测和阻抗检测模块以及主控MCU,并对系统进行了相应的电气测试和功能验证。其次,对电子系统进行功能性验证和精度分析。以LCR表的测量结果作为参照,系统对阻抗值的检测误差精度在5%以内,相位差的检测误差精度在110%以内。探究仿体电阻抗的幅频特性和相频特性,为在体实验提供参考依据。以ICNIRP2010导则中人体电场强度基本限值在10kHz-1 MHz下不得超过1.35×1010-4f作为限值标准,对电子系统应用于人体实验的电磁安全性进行了仿真论证,结果表明设置系统频率在50 kHz以上、幅值在1 mA-3 mA的激励电流信号作用于人体是较为合适的。最后,开展人体电阻抗在体测量实验,分析不同部位下人体电阻抗值幅频和相频特性。以肌肉电阻抗图（Electrical Impedance Myography,EIM）探索肌肉疲劳的评估标准,基于实验结果,尝试性地提出了两种针对肌肉疲劳的评价方案:当实验客体的肌肉电阻抗值下降至41 Ω-51 Ω的范围内,或肌肉电阻抗值较静态初始值的下降幅度达到8Ω时,可认为实验客体的肌肉处于疲劳状态。并引入了表面肌电信号（Surface Electromyography,sEMG）方法的MNF值测量结果作为评价方案的比照。本文立足于科学方法研究生物电阻抗的相关性质,以样机研制为依托,旨在为生物电阻抗测量技术在肌肉康复检测领域的应用提供思路和方案。
Kamil Abbas,韩锦程,王天宇[9]（2017）在《电容网丝传感器的研制》文中研究表明在核反应堆中,流体一般以两相流的状态存在,气泡位置以及空泡份额对反应堆传热存在很大的影响,研究和开发一种新型的基于电容的网丝传感器,并对网格传感器进行适当的激励,设计并实现了双极直流信号和电容式网丝传感器。这些信号在输出时被收集和放大。通过数据采集卡观察这些信号的衰减,并在LabVIEW软件中采集。在MATLAB软件中对采集的值进行进一步的处理,以重建显示两相流特征的图像。这些结果将再次输入更好的电子设备。在MATLAB中编写的代码将被进一步修改以实时检索数据。这些结果与高速相机相比较。通过摄像机合理地解释了这种传感器的侵入性效应,并建议在测试设备上进行改进,以减少此类效应。
李斌[10]（2016）在《电容式水膜厚度测量传感器的设计与实现》文中研究指明水膜厚度是研究与分析降膜蒸发装置换热能力以及表征水膜表面波动状态的重要性能指标。随着降膜蒸发换热理论的深入研究,水膜厚度通常达到微米级。因此对于水膜厚度的检测方法要具有高精度并且要满足检测装置的动态响应频率高的要求。所以迫切需要研制一种能够实现水膜厚度高精度检测的传感器来解决此工程问题。本课题通过对现有水膜膜厚不同测量方法的比较,基于静电场理论建立了电容式水膜厚度测量传感器的工作数学模型。研究并设计出了用于水膜膜厚测量的涂敷介质隔离层复合结构电容式传感器,添加了一层聚四氟乙烯涂层介质将水膜与传感器探头隔离,防止水雾溅射对传感器测量精度的影响。传感器将水膜厚度的变化转换为电容信号输出；设计了传感器输出电容信号非电量转换电路,将电容信号转换成易于采集和显示的电压信号,设计的硬件电路实现了PF级电容信号的高精度检测。本课题通过LabVIEW软件开发了上位机水膜膜厚测量显示平台,通过A/D采集卡对非电量转换电路输出的电压信号进行高速采集上传至上位机,经过软件数据处理转换成相对应的水膜厚度值并进行显示；同时生成了可以移植的用户应用程序,方便对工业换热设备的在线测量。本课题通过电容式水膜厚度测量传感器静态标定实验,对传感器的线性度、灵敏度性能指标进行了数据分析与评价；将电容传感器在降膜蒸发装置进行了实验测试,对引起传感器测量误差的各种因素进行了分析,提出了相应的解决措施。
二、函数发生器芯片MAX038及在电容测量中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、函数发生器芯片MAX038及在电容测量中的应用（论文提纲范文）
（1）ECT电容信号的预处理及变压器耦合测量电路的特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 电容层析成像技术的原理 |
| 1.3 ECT技术的国内外研究现状分析 |
| 1.3.1 ECT系统硬件设计方面的国内外研究现状分析 |
| 1.3.2 ECT技术与数字信号处理技术的发展现状分析 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 电容测量电路原理及设计 |
| 2.1 典型微小电容测量方法及测量电路 |
| 2.2 变压器工作原理及特性分析 |
| 2.2.1 变压器的工作原理 |
| 2.2.2 高频变压器的特性 |
| 2.2.3 变压器的滤波原理 |
| 2.3 变压器仿真实验 |
| 2.3.1 COMSOL Multiphysics仿真软件简介 |
| 2.3.2 变压器建模仿真分析 |
| 2.4 变压器耦合的新型测量电路 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 信号采集系统中解调与滤波的研究分析 |
| 3.1 ECT信号处理系统中常用的相敏解调与低通滤波电路 |
| 3.2 数字滤波器的选择 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 FIR滤波器 |
| 3.2.3 中值滤波器 |
| 3.2.4 自适应滤波 |
| 3.2.5 小波变换 |
| 3.3 不同滤波理论的MATLAB实现与分析 |
| 3.3.1 四种滤波器滤波效果比较和分析 |
| 3.3.2 结合中值滤波与LMS自适应滤波的数字滤波器 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 ECT通道信号采集实现与实验结果分析 |
| 4.1 ECT通道信号采集方案 |
| 4.2 数据采集卡 |
| 4.3 电容测量电路的仿真与硬件实现 |
| 4.3.1 基于Multisim的电路仿真设计 |
| 4.3.2 电容测量电路的PCB设计 |
| 4.4 搭建实验平台 |
| 4.5 变压器对电容测量电路性能影响实验 |
| 4.5.1 变压器滤波效果实验 |
| 4.5.2 高频变压器耦合的测量电路瞬态性能分析 |
| 4.6 信号传输相位位移分析 |
| 4.7 测量电路性能分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 本文工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）柔性压电复合材料应变传感器无线测量机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 压电传感器 |
| 1.3 无线测量技术 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 发展趋势 |
| 1.6 研究目标和主要内容 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 创新点 |
| 1.7 本章小结 |
| 2 PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器制备流程及压电性能测试 |
| 2.1 PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器简介 |
| 2.2 本文制备流程简介和实验材料与设备 |
| 2.3 PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器的制备工艺流程 |
| 2.3.1 PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器薄膜制作 |
| 2.3.2 高温和高倍率的单轴拉伸 |
| 2.3.3 高压极化 |
| 2.3.4 制作电极 |
| 2.3.5 制成悬臂梁测试样品 |
| 2.4 PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器压电效应与压电方程 |
| 2.4.1 正压电效应和逆压电效应 |
| 2.4.2 压电方程 |
| 2.5 PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器表征 |
| 2.5.1 开路电压测试 |
| 2.5.2 SEM分析 |
| 2.5.3 XRD分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电路设计及测试方法 |
| 3.1 系统装置的设计方案 |
| 3.2 PVDF柔性压电复合材料薄膜传感器等效电路 |
| 3.3 前端电路设计 |
| 3.3.1 电荷放大电路设计 |
| 3.3.2 低通滤波电路设计与仿真 |
| 3.3.3 工频陷波电路设计与仿真 |
| 3.3.4 建立压电信号传递函数 |
| 3.4 压电信号采集模块设计 |
| 3.4.1 A/D转换模块设计和原理图绘制 |
| 3.4.2 STM32 最小系统设计和原理图绘制 |
| 3.4.3 压电信号采集模块PCB绘制 |
| 3.5 测试方法 |
| 3.5.1 有线测量系统应变标定测试 |
| 3.5.2 无线测量信号频率测试 |
| 3.5.3 无线测量应变测试 |
| 3.5.4 传输距离测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 试验结果与分析 |
| 4.1 有线测量应变标定结果 |
| 4.2 无线测量信号频率测试结果 |
| 4.3 无线测量应变测试结果 |
| 4.4 传输距离测试结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的研究成果 |
（3）基于磁轴承一体化的电感传感器性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 磁悬浮轴承概述 |
| 1.1.1 磁悬浮轴承的特点 |
| 1.1.2 磁悬浮轴承的分类 |
| 1.2 磁轴承用位移传感器的性能要求 |
| 1.3 常用磁轴承位移传感器 |
| 1.4 磁轴承用位移传感器国内外研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 位移传感器的基本理论 |
| 2.1 电感传感器简介 |
| 2.1.1 自感式电感传感器 |
| 2.1.2 互感式电感传感器 |
| 2.2 电感式位移传感器原理及数学模型 |
| 2.3 自感式电感传感器特性分析 |
| 2.3.1 电感变化特性分析 |
| 2.3.2 灵敏度特性分析 |
| 2.3.3 线圈电流变化特性分析 |
| 2.3.4 非线性分析 |
| 第3章 磁轴承与传感器一体化结构设计与仿真 |
| 3.1 基于磁轴承的电感式位移传感器设计 |
| 3.1.1 传统磁轴承结构 |
| 3.1.2 磁轴承结构设计及原理 |
| 3.1.3 电感式位移传感器材料选择和参数确定 |
| 3.1.4 径向磁悬浮轴承组件 |
| 3.1.5 径向磁悬浮轴承极对数 |
| 3.2 磁轴承仿真分析 |
| 3.2.1 有限元简介 |
| 3.2.2 电磁场有限元分析方法 |
| 3.2.3 结构模型建立 |
| 3.3 径向磁悬浮轴承磁场分析 |
| 3.3.1 不同磁极布置磁场分析 |
| 3.3.2 气隙磁密特性 |
| 第4章 传感器测量电路的设计 |
| 4.1 测量电路的整体设计方案 |
| 4.2 电感传感器电路 |
| 4.2.1 激励电路的设计 |
| 4.2.2 信号检测电路设计 |
| 4.2.3 信号处理电路设计 |
| 4.3 电路优化方案一 |
| 4.3.1 电源电路 |
| 4.3.2 方波发生电路 |
| 4.3.3 方波缓冲与偏置电路 |
| 4.3.4 检波电路 |
| 4.4 输入信号与仿真分析 |
| 4.4.1 载波输入 |
| 4.4.2 信号输入 |
| 4.4.3 总体测量电路 |
| 4.5 电路优化方案二 |
| 4.5.1 位移检测电路 |
| 4.5.2 测量电路 |
| 4.5.3 测量电路仿真 |
| 第5章 传感器静态性能实验 |
| 5.1 测试平台搭建 |
| 5.2 转轴材料测试 |
| 5.3 线性度与量程 |
| 5.4 轴向与径向测量比较 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 今后研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士论文发表的情况 |
| 致谢 |
（4）基于微积分原理的GIS外部VFTO测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 现有VFTO传感器 |
| 1.2.1 内置式VFTO传感器 |
| 1.2.2 外置式VFTO传感器 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 外置小型化VFTO测量系统设计 |
| 2.1 微积分测量原理 |
| 2.2 测量系统参数设计路线 |
| 2.3 测量系统等效电路参数设计要求 |
| 2.3.1 微分部分参数设计要求 |
| 2.3.2 积分部分参数设计要求 |
| 2.4 测量系统结构设计要求 |
| 2.4.1 易于安装与维护 |
| 2.4.2 参数不受安装方式影响 |
| 2.4.3 维护周期长 |
| 2.5 测量系统前端传感器设计实现 |
| 2.6 测量系统后端微积分电路设计实现 |
| 2.7 测量系统重要参数的确定与验证 |
| 2.7.1 等效电路时域性能仿真 |
| 2.7.2 等效电路频域仿真 |
| 2.7.3 合成VFTO激励频域与时域仿真 |
| 2.8 测量系统结构确定与验证 |
| 2.8.1 后端微积分电路结构设计 |
| 2.8.2 前端传感器结构设计 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 外置小型化VFTO测量系统标定 |
| 3.1 频域标定 |
| 3.1.1 平板电极设计与仿真 |
| 3.1.2 测量系统频域响应 |
| 3.2 时域标定 |
| 3.2.1 高压陡前沿脉冲源的开发 |
| 3.2.2 标定平台的搭建 |
| 3.2.3 时域方波响应标定试验 |
| 3.3 分压比标定 |
| 3.3.1 不同电压等级GIS罐体对泄漏值的影响 |
| 3.3.2 标定平台的设计 |
| 3.3.3 分压比标定试验 |
| 3.4 与内置式传感器进行比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 500 kV GIS VFTO实测 |
| 4.1 测试方案 |
| 4.2 试验所需设备与软件 |
| 4.3 实测数据分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士期间发表学术论文和参与的科研项目 |
（5）直流电源测试仪高速采集电路设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 关键指标及结构安排 |
| 1.3.1 采集电路关键指标 |
| 1.3.2 论文结构安排 |
| 第二章 信号采集关键技术研究与方案设计 |
| 2.1 直流电源测试仪原理及整机系统方案 |
| 2.1.1 直流电源的关键待测参数 |
| 2.1.2 直流电源测试仪整机系统方案设计 |
| 2.2 信号采集关键技术研究 |
| 2.2.1 大电流高速采集方法研究 |
| 2.2.2 电压高速采集方法研究 |
| 2.3 直流电源测试仪高速采集电路方案设计 |
| 2.3.1 电流采集通道方案设计 |
| 2.3.2 电压采集通道方案设计 |
| 2.3.3 数字信号处理部分方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 信号采集与调理电路设计 |
| 3.1 电流信号输入级电路 |
| 3.1.1 采样电阻的选择 |
| 3.1.2 差分放大器的优化设计 |
| 3.1.3 共模噪声的抑制 |
| 3.2 电压信号输入级电路 |
| 3.2.1 AC/DC耦合电路 |
| 3.2.2 阻容分压器 |
| 3.2.3 电压跟随器 |
| 3.3 程控增益放大器 |
| 3.3.1 程控增益放大器电路设计 |
| 3.3.2 放大器的误差分析 |
| 3.4 低通滤波器 |
| 3.4.1 滤波器的种类及电路结构选择 |
| 3.4.2 二阶低通滤波器的优化设计 |
| 3.5 ADC输入级驱动电路 |
| 3.5.1 减法器 |
| 3.5.2 单端转差分电路 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数字信号处理部分及通用模块设计 |
| 4.1 高速模数转换器(ADC) |
| 4.1.1 ADC的类型及特点 |
| 4.1.2 ADC的关键参数及选型比对 |
| 4.2 高速采样时钟设计 |
| 4.2.1 采样时钟抖动的影响 |
| 4.2.2 低抖动采样时钟设计 |
| 4.3 FPGA+ARM主控制处理平台 |
| 4.3.1 FPGA和 ARM选型比对 |
| 4.3.2 数据存储器与高速通信接口 |
| 4.4 电源管理模块 |
| 4.4.1 电源管理整体架构设计 |
| 4.4.2 电源完整性分析 |
| 4.5 数字隔离模块 |
| 4.6 采集电路整体误差分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 采集电路测试与验证 |
| 5.1 测试验证平台 |
| 5.2 电源测试与验证 |
| 5.3 各模块功能测试与验证 |
| 5.3.1 电流信号测量精度验证 |
| 5.3.2 电压信号测量精度验证 |
| 5.3.3 通道带宽与滤波器截止频率验证 |
| 5.3.4 测量分辨力测试 |
| 5.3.5 共模噪声抑制效果测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（6）宽带高精度示波功率分析仪采集模块设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 示波功率分析仪功能与关键指标 |
| 1.4 本文结构与安排 |
| 第二章 采集模块关键技术研究及方案设计 |
| 2.1 示波功率分析仪系统方案设计 |
| 2.2 采集模块关键技术研究 |
| 2.2.1 电压信号采集模块方法研究 |
| 2.2.2 电流信号采集方法的研究 |
| 2.2.3 模块调理电路的关键 |
| 2.2.4 电源方案设计 |
| 2.3 信号采集模块方案设计 |
| 2.3.1 电压采集模块方案设计 |
| 2.3.2 电流采集模块方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高精度信号采集模块设计与实现 |
| 3.1 电压采集电路设计 |
| 3.1.1 电压采集模块挡位设计 |
| 3.1.2 阻容分压网络阻容匹配设计 |
| 3.1.3 阻容分压网络分布参数分析 |
| 3.1.4 阻容网络分布参数优化设计 |
| 3.1.5 电压跟随器 |
| 3.2 电流采集电路设计 |
| 3.2.1 电流模块挡位设计 |
| 3.2.2 采样电阻选型 |
| 3.2.3 差动放大器电路设计 |
| 3.2.4 电流采样电路PCB设计与优化 |
| 3.3 增益电路与ADC输入电路设计 |
| 3.3.1 增益电路设计 |
| 3.3.2 ADC关键参数与选型 |
| 3.3.3 ADC驱动电路设计 |
| 3.4 电压采集电路噪声分析 |
| 3.4.1 电路中噪声的种类 |
| 3.4.2 阻容分压网络噪声 |
| 3.4.3 运算放大器噪声分析 |
| 3.4.4 电路噪声的叠加与传递 |
| 3.4.5 电压采样电路噪声 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 通用电路模块设计 |
| 4.1 保护电路设计 |
| 4.1.1 电压采集模块保护设计 |
| 4.1.2 电流采集模块保护电路 |
| 4.2 滤波器电路设计 |
| 4.2.1 滤波器传递函数与种类 |
| 4.2.2 电路设计与器件参数 |
| 4.3 测频预处理电路设计 |
| 4.3.1 测频信号预处理 |
| 4.3.2 比较器 |
| 4.4 电源与隔离 |
| 4.4.1 信号隔离与电源隔离 |
| 4.4.2 系统电源设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 采样模块功能与指标测试 |
| 5.1 采集模块调试 |
| 5.1.1 电源调试 |
| 5.1.2 测频预处理电路输出测试 |
| 5.1.3 ADC驱动电路差分输出测试 |
| 5.2 功能与指标测试 |
| 5.2.1 整机测试平台 |
| 5.2.2 滤波器测试与验证 |
| 5.2.3 保护电路测试与验证 |
| 5.2.4 电压通道指标验证 |
| 5.2.5 电流量程与精度指标验证 |
| 5.2.6 频率测量 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的成果 |
（7）电容式绝对编码角位移传感器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的及意义 |
| 1.2 电容传感器技术的发展现状 |
| 1.3 课题的主要研究内容 |
| 第2章 电容式角位移传感器测量原理 |
| 2.1 电容式角位移传感器测量原理 |
| 2.2 电容传感器的分类 |
| 2.2.1 直线电容传感器 |
| 2.2.2 圆形电容角位移传感器 |
| 2.2.3 筒状电容传感器 |
| 2.3 测量电路的分类 |
| 2.3.1 鉴相型电容测量系统 |
| 2.3.2 鉴幅型电容测量系统 |
| 2.4 激励信号 |
| 2.4.1 高次谐波误差分析 |
| 2.4.2 电容传感器激励信号 |
| 2.5 电容角位移传感器工作电容 |
| 2.6 电容角位移传感器检测电路 |
| 2.6.1 放大电路 |
| 2.6.2 检波电路 |
| 2.6.3 细分电路 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 游标细分的设计 |
| 3.1 游标原理 |
| 3.2 电容传感器游标细分的应用 |
| 3.3 游标细分误差分析 |
| 3.4 游标细分数据组合 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电容角位移传感器的设计 |
| 4.1 电容角位移传感器结构设计 |
| 4.2 电容角位移传感器仿真设计 |
| 4.2.1 电容角位移传感器模型分析 |
| 4.2.2 电容角位移传感器仿真分析 |
| 4.3 电容角位移传感器电路设计 |
| 4.3.1 激励信号电路 |
| 4.3.2 信号放大电路 |
| 4.3.3 检波电路 |
| 4.3.4 增量转换电路 |
| 4.3.5 电源模块 |
| 4.4 电容角位移传感器软件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电容角位移传感器误差补偿及实验分析 |
| 5.1 电容角位移传感器误差分析 |
| 5.1.1 硬件误差 |
| 5.1.2 细分误差 |
| 5.2 电容角位移传感器误差补偿 |
| 5.2.1 硬件误差修正 |
| 5.2.2 细分误差补偿 |
| 5.3 实验检测平台搭建 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得成果 |
| 致谢 |
| 长春理工大学学位论文修改说明 |
（8）基于生物电阻抗测量的肌肉康复检测技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 生物电阻抗测量简介 |
| 1.3 国内外研究进展和现状分析 |
| 1.4 课题研究目的和本文内容安排 |
| 第二章 生物电阻抗理论基础和测量方法 |
| 2.1 生物电阻抗理论基础 |
| 2.1.1 测量原理 |
| 2.1.2 生物组织等效电路模型 |
| 2.1.3 Cole-Cole理论 |
| 2.1.4 生物组织频散理论 |
| 2.2 生物电阻抗测量方法 |
| 2.3 生物电阻抗测量的具体应用场景 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 生物电阻抗测量的电子系统设计 |
| 3.1 电子系统整体功能概述 |
| 3.1.1 系统需求分析 |
| 3.1.2 系统框图和性能指标 |
| 3.2 激励输入端设计 |
| 3.2.1 信号发生器 |
| 3.2.1.1 电路设计 |
| 3.2.1.2 电路功能测试 |
| 3.2.2 恒流源 |
| 3.2.2.1 电路设计 |
| 3.2.2.2 电路功能测试 |
| 3.3 信号检测端设计 |
| 3.3.1 电压检测模块 |
| 3.3.1.1 电路设计 |
| 3.3.1.2 电路功能测试 |
| 3.3.2 鉴相电路 |
| 3.2.2.1 电路设计 |
| 3.2.2.2 电路功能测试 |
| 3.4 主控拓展模块设计 |
| 3.4.1 主控模块 |
| 3.4.1.1 主控MCU |
| 3.4.1.2 A/D转换电路 |
| 3.4.2 电源管理模块 |
| 3.4.2.1 电路设计 |
| 3.4.2.2 电路功能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 生物电阻抗测量验证实验与电磁安全性评估 |
| 4.1 阻容网络测量实验 |
| 4.1.1 纯电阻网络测量结果 |
| 4.1.2 RC网络测量结果 |
| 4.1.3 人体等效电路测量结果 |
| 4.2 仿体测量实验 |
| 4.2.1 幅频特性 |
| 4.2.2 相频特性 |
| 4.3 系统应用的电磁安全性分析 |
| 4.3.1 ICNIRP 2010导则 |
| 4.3.2 不同强度、不同频率激励信号对人体电场强度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 生物电阻抗测量的肌肉康复应用探究 |
| 5.1 肌肉康复应用概述和评估方案 |
| 5.2 人体电阻抗测量实验分析 |
| 5.2.1 幅频特性 |
| 5.2.2 相频特性 |
| 5.2.3 人体电阻抗测量的影响因素 |
| 5.3 EIM方法的肌肉疲劳应用探究 |
| 5.3.1 EIM方法概述 |
| 5.3.2 肌肉疲劳的实验探究 |
| 5.3.2.1 静态收缩实验 |
| 5.3.2.2 动态收缩下的肌肉疲劳阻抗变化 |
| 5.4 肌肉疲劳检测的比照实验 |
| 5.4.1 实验方案 |
| 5.4.2 比照分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）电容式水膜厚度测量传感器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 水膜厚度测量的研究意义 |
| 1.2 水膜厚度测量的方法 |
| 1.2.1 电导探针测量法 |
| 1.2.2 光学测量法 |
| 1.2.3 电容传感器测量法 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 电容式水膜厚度测量传感器总体方案设计 |
| 2.1 水膜厚度测量总体方案设计 |
| 2.2 电容传感器探头结构设计 |
| 2.3 电容式传感器水膜厚度测量数学模型 |
| 2.3.1 电容式传感器理论基础 |
| 2.3.2 水膜厚度测量数学模型 |
| 第3章 传感器非电量转换电路的设计与实现 |
| 3.1 电容信号检测方法 |
| 3.2 积分运算转换电路原理图 |
| 3.3 交流激励信号发生电路 |
| 3.4 信号调理电路 |
| 3.4.1 精密全波整流电路 |
| 3.4.2 有源滤波电路 |
| 3.4.3 校准放大电路 |
| 3.5 精密稳压电源电路 |
| 3.6 数据采集卡 |
| 第4章 基于LABVIEW水膜厚度显示主界面设计 |
| 4.1 传感器输出水膜膜厚线性校正 |
| 4.1.1 多项式拟合理论依据 |
| 4.1.2 传感器线性校正程序 |
| 4.2 水膜测厚主程序编写 |
| 4.3 水膜测厚监控主界面设计 |
| 第5章 电容式水膜厚度测量传感器的标定与运行 |
| 5.1 电容传感器的标定实验 |
| 5.2 传感器的技术指标 |
| 5.2.1 传感器线性度评价 |
| 5.2.2 传感器灵敏度评价 |
| 5.3 电容传感器的安装与运行 |
| 5.4 水膜膜厚与换热 |
| 第6章 电容式水膜厚度测量传感器误差分析 |
| 6.1 传感器测量误差的组成 |
| 6.2 传感器测量误差的分析与合成 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
四、函数发生器芯片MAX038及在电容测量中的应用（论文参考文献）
- [1]ECT电容信号的预处理及变压器耦合测量电路的特性分析[D]. 卢楚怡. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]柔性压电复合材料应变传感器无线测量机理研究[D]. 曹经錡. 西南科技大学, 2021(08)
- [3]基于磁轴承一体化的电感传感器性能分析[D]. 张善猛. 扬州大学, 2021(08)
- [4]基于微积分原理的GIS外部VFTO测量方法研究[D]. 王立哲. 昆明理工大学, 2020(04)
- [5]直流电源测试仪高速采集电路设计与实现[D]. 胡锐. 电子科技大学, 2020(07)
- [6]宽带高精度示波功率分析仪采集模块设计与实现[D]. 袁汉. 电子科技大学, 2020(07)
- [7]电容式绝对编码角位移传感器的研究[D]. 崔小强. 长春理工大学, 2019(02)
- [8]基于生物电阻抗测量的肌肉康复检测技术研究[D]. 张恒斐. 福州大学, 2018(03)
- [9]电容网丝传感器的研制[A]. Kamil Abbas,韩锦程,王天宇. 第十五届全国反应堆热工流体学术会议暨中核核反应堆热工水力技术重点实验室学术年会论文集, 2017
- [10]电容式水膜厚度测量传感器的设计与实现[D]. 李斌. 山东建筑大学, 2016(08)