不同激励信号驱动下压电泵的输出性能

为了研究不同的激励信号驱动下无阀压电泵的输出性能,以锥形流管无阀压电泵为研究对象,根据激励信号的数学表达式理论分析了常见的正弦波、方波和三角波等信号激励下的压电振子振动特性,并以去离子水为传输介质,试验研究不同信号激励下的压电泵的液体传输特性和压电振子的振动特性.试验结果表明:锥形流管无阀压电泵在3种不同激励信号下,随着驱动频率的增大,其流量均呈现先增大后减小的变化趋势;当驱动电压为单峰100 V,频率9 Hz时,方波信号驱动产生的泵流量最大,为1.86 g/min;三角波信号驱动产生的泵流量最小,为1.29 g/min.并且,方波激励下的压电振子振幅最大,为64.82μm;三角波激励下的振子振幅最小,为52.29μm.同时,由泵流量与压电振子振幅曲线可知,振幅并非影响压电泵输出流量的唯一因素.综合对比可发现,方波信号驱动下的压电泵输出性能最强,但振动噪声较大,影响使用.     

双腔串联压电胰岛素泵性能分析与试验

针对目前胰岛素泵多采用步进电机作为驱动源进而成本高、结构复杂的应用现状,提出利用压电泵进行胰岛素推注的研究方案.分析了压电胰岛素泵的工作原理及两种工作方式,即直接输液与间接输液.对比了无阀压电泵、主动阀压电泵及被动阀压电泵性能特点,同时为提高泵输出压力,选择双腔串联压电泵作为胰岛素注射的驱动源,设计了双腔串联压电泵的结构,分析了双腔串联压电泵的工作原理,对常见的3种截止阀进行开启压力及流量性能测试,制作不同截止阀的双腔串联压电泵样机,搭建了试验测试系统,测试不同驱动频率下压电泵直接输送与间接输送方式输出流量、输出压力变化对比曲线.试验结果表明：与直接输液相比间接输液方法压电泵输出流量及压力均较大,在驱动电压为100 V、频率为210 Hz时,间接输出最大流量达到810 mL/min;伞形橡胶阀截止性能好,压电泵输出流量较大.     

变频家电 优势多多

数字变频技术是20世纪80年代发展起来并在很多领域被广泛应用的电源高新技术。它的主要原理是工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管组成的高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出．电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速或再进行可控整流,得到可调的直流电压,实现特制的直流电动机无级调速。现代调频技术往往由数字信号控制和处理,所以叫数字变频技术。     

基于STM32的简易电路特性测试仪设计

文章中的设计以STM32为数据处理与系统控制的核心,配合各种外围电路制作了一款高精度的简易电路特性测试仪,其优点在于采用了各种模块电路(电压跟随器电路、放大电路),供电电源电路使用PCB制版,电压波纹较小,进一步减小了误差。高精度、低功耗DDS芯片AD9833电路将产生标准1kHz频率的正弦波信信号,可进一步提高精度。测量方法采用电阻分压法,该方法简单且精度高,对仪器要求不高,便于使用。     

小型潜水电泵欠压运行试验研究

以QDX3-18-0.55小型潜水电泵作为试验对象,通过单相潜水电泵试验台调节电压,进行电泵的欠压运行试验研究。结果表明:当小型潜水电泵欠压运行时,电机输出功率明显降低,在同等流量情况下,泵的扬程有小幅下降,但机组效率有所提升。     

一种新型共振式气体压电泵

针对膜片式压电泵气体驱动能力不足,被输送气体流动受阻时压电振子易发热受损,以及叠堆式共振压电泵造价高昂等问题,提出了一种以圆环状压电双晶片为动力源,通过位移放大机构驱动的新型共振式气体压电泵.对新型共振式气体压电泵的工作原理及其位移放大原理进行了分析,建立了该泵的振动力学模型.分析结果表明,该泵位移放大效果与压电双晶片提供的驱动位移有关,系统放大倍数与弹簧片和压电振子的刚度、系统的黏性阻尼因子及激励频率有关.设计并制作了新型共振式气体压电泵的试验样机,使用阻抗分析及激光测量方法测试了其位移放大效果,并验证了气体输出性能.试验表明,在70 V的正弦交流电压驱动下,该泵通过共振方式可将输出端位移放大至压电振子位移的4.2倍以上,气体输出流量可达1 685 mL/min.在气体流动受阻的情况下,该泵连续工作2 000 h无明显温升.     

基于0.18um CMOS工艺线性调整器设计

本设计采用0.18 amCMOS工艺实现液晶显示器(LCD)控制芯片中的基准源电路,设计增加一级线性调整器电路,将带隙基准电路产生的1.2 V左右的带隙电压调整为与数字核心电路所要求的电源电压1.8 V的输出电压.通过元器件模型参数的电路仿真,性能指标基本达到要求.     

基于MEMS的压电泵及其研究进展

基于MEMS的压电泵是集驱动部件、工作部件和控制部件于一体的便于集成的微型泵,它采用压电晶体作为其驱动部件材料。根据其工作原理和结构的差异,压电泵主要分为压电薄膜泵和压电超声泵。介绍了压电泵的单腔体结构和多腔体结构,而多腔体结构的压电泵是今后研究的一个主要方向。由于压电泵具有尺寸小、结构简单、响应快等优点,在许多需要微流量控制的场合中具有广阔的应用前景。重点总结了压电泵国内外的最新研究现状,展望了压电泵的主要发展方向,提出了压电泵研究的主要问题,对压电泵的研究具有指导意义。     

尾鳍对无阀压电泵性能的影响分析与试验研究

为了研究仿尾鳍式无阀压电泵的工作性能,探讨尾鳍对无阀压电泵泵送流量的影响,运用ANSYS软件对压电振子进行了湿模态分析,得到压电振子的前三阶工作频率以及压电振子的振型,然后通过Fluent软件,分别对有尾鳍和无尾鳍压电泵泵送性能进行仿真分析和试验对比.通过仿真分析得出,当激励电压峰峰值为100 V,频率为800 Hz时,有尾鳍时压电泵的泵送流量为65.34 m L/min,无尾鳍时压电泵的泵送流量为5.32 m L/min.试验结果表明:当仿尾鳍式压电振子的工作电压峰峰值为100 V,工作频率为760 Hz时,泵送流量为75.65 m L/min,工作频率为800 Hz时,泵送流量为60.25 m L/min;而无尾鳍压电泵在相同电压和频率下的泵送流量分别为4.60,4.10 m L/min,发现仿尾鳍式无阀压电泵泵送流量的主要来源为尾鳍对流体的驱动,分析了误差产生的原因,通过试验测试泵送流量与仿真结果进行对比,进一步验证仿真分析的正确性.     

基于MAX038和单片机的小功率交流电源的设计

基于MAX038产生频率0.1Hz～40MHz的正弦波、方波和三角波的交流信号,用单片机(89S51)为中心控制单元,由键盘输入模块、数码管显示模块、D/A波形发生模块、幅值调整模块组成测量和显示频率,用具有完善的过压、欠压、过载、输出短路、热失控以及瞬时温度冲击保护功能的集成功率放大器LM3886做输出功放,用电压自动增益控制环稳定和调节输出电压.输出一种可同时接近零起调的调频、调压的交流电源.     

单节干电池供电的滴灌控制器的设计与试验

为提高无电力设施果园的滴灌管理效率,设计了一款可用单节干电池供电的滴灌定时自动控制器.控制器主要由MSP430F2132单片机、电源升压电路、人机交互单元、双稳态脉冲电磁阀及其驱动电路组成.在0.9～1.8 V输入电压范围内测试了控制器的静态电流和电磁阀动作时的工作电流,结果表明：静态电流随着输入电压的减小而增大,其范围为20.0～46.6μA;控制器驱动电磁阀开关动作时所消耗的电流随电压的升高而升高,其范围为200～413 mA,而且电磁阀在开启时所消耗的电流略大于关闭时.分别以单节型号为劲量L91的1.5 V AA电池、2节同型号的电池并联作为电源供电,使控制器每休眠5 s驱动电磁阀开关动作一次,测试了电池的使用寿命,结果表明：能驱动电磁阀的最低电压为0.9 V;单节电池持续供电30 h,共驱动电磁阀开关动作11 160次;两节电池并联可用46 h,共动作16 740次.根据试验结果估算出,一节额定容量为3 000 mA.h的1.5 V电池可使滴灌控制器工作3 a以上.     

灌溉泵智能运行监测系统的研发

为了实时获取农业灌溉泵的性能参数信息以及农业灌溉用水水质信息,以达到优化灌溉泵运行,降低灌溉泵能耗,减少灌溉泵安全隐患,保证灌溉用水水质,防止农作物污染的目的,研发了一种基于STM32F103ZET6单片机设计的灌溉泵智能运行监测系统.该系统主要包括MCU核心控制模块,水质监测模块,驱动电动机电压电流信号采集模块,GPRS通讯模块,监测信息显示模块以及供电模块共6大功能模块.对各个功能模块进行了软件设计与硬件设计,实现了对灌溉泵多项运行参数信息的实时监测与多信息平台显示.同时,为了验证灌溉泵智能运行监测系统的运行可靠性,制作了灌溉泵智能运行监测系统样机并进行了样机实测验证,结果表明:该监测系统能够正常工作,监测信息的刷新频率能够稳定保持在2 000 Hz,系统能够实现对各监测参数的精准计算,对各监测参数的监测误差能够控制在0.5%以内.     

低功耗滴灌控制器的设计

针对丘陵地区的农田作业,设计一款由微电子电路与脉冲式电磁阀组成的滴灌控制器。本控制器由12 V碱性干电池供电,通过脉冲式电磁阀开关控制滴灌的启停,从而实现滴灌功能。滴灌的计时设定功能包含自动和手动两种不同模式,使用者可根据需求自行切换。滴灌功能的启停、间隔时间和持续时间可通过按键调整,操作直观简便。利用可调数字电表进行功耗测试,结果表明,控制器的最低启动电压为4.4 V,当电压大于5.0 V时,控制器可以稳定工作,静态电流约为50 mA,工作电流为870 mA。在实际应用中,电池可持续使用约30 d。     

太阳能自来水供水系统设计与试验

农村自来水系统普遍采用水塔式供水,需要人为监控水位,常出现溢水、缺水现象,供水水泵耗能较大,从而造成人力、电力和水资源的浪费,设计一种太阳能自来水供水系统。水塔内安装液位传感器,实时监测水位变化,并通过单片机控制系统,实现水泵自动抽水、停水处理。同时应用太阳能追日系统、MPPT控制器和降压斩波器为自来水供水系统中的水泵、控制电路提供电能。试验表明,太阳能自来水供水系统实现了水塔水位的实时监控,实现了太阳能电池驱动水泵的自动运行,有效解决了溢水缺水问题,达到了节水节能的高效用水目的。      

植物根区电阻抗成像系统设计与实验

为了能及时地监测植物根区的状态,设计了一种32电极的电阻抗成像系统,包括硬件构成和图像重构系统,以数字合成技术（DDS）产生正弦波激励信号,采用相邻激励模式,以乘法器对测量信号和参考信号进行模拟解调,得到被解调信号相对参考信号的实部信息和虚部信息,计算信号的幅值、相位和实部、虚部,基于成像正问题和逆问题算法,以Matlab及开源套件EIDORS予以实现。设计了专用电源,将220V交流电源经整流滤波、线性稳压后为系统提供多种正负电源。实验测量了系统的信噪比、通道一致性等参数,验证了实验平台的可靠性,并在盛有盐水的容器中进行了实时电阻抗系统成像实验,对绝缘材料和胡萝卜介质检测,结果表明本系统可有效辨别被测物,并具有很好的分辨率和重复性。     

变频恒压控制系统在日光温室蔬菜滴灌中的应用研究

恒定转速的机电泵无法调节泵的特性与实际变化的运行状况相适应。针对日光温室蔬菜基地的用水特点和加压滴灌技术应用中存在的问题 ,根据电动机的变频调速原理 ,提出了利用变频恒压控制系统调节水泵电机转速来满足管网不同需水量时压力恒定不变的要求 ,并通过工程试验进行了经济效益分析 ,认为该系统应用在日光温室蔬菜滴灌中具有显著的节水节能及增产效益 ,实用性强 ,应用前景广阔     

汽车用混合励磁发电机稳压控制电路的设计

分析了汽车用混合励磁发电机稳压控制的稳压原理,提出由基准电路、控制电路、触发电路和H桥控制电路组成的稳压控制方案;利用Pretel DXP软件分析了稳压控制器中的主要电子元件的参数对发电机输出特性的影响规律;设计出具有最优参数匹配的混合励磁发电机稳压控制器。     

农用车载蓄电池自动充电电源的研究

本文提出了一种农用车载蓄电池自动充电电源,阐述了变换电路的工作过程,以电流型PWM芯片UC3846作为电流/电压调节器,并分析了控制系统工作原理。该电源为恒流—恒压输出特性,适用于作蓄电池充电器。最后给出了此充电电源的主电路实验波形。     

太阳能温室滴灌系统设计

设计了一种太阳能温室滴灌系统,该系统主要由供电和供水两部分组成:供电部分采用太阳能电池阵列,将太阳能转换成直流电驱动水泵工作;供水部分采用电动直流隔膜泵。系统中太阳能电池无需逆变器,直接驱动水泵工作,降低了系统成本;水泵体积小、重量轻、使用寿命长,在太阳辐照度低的情况下也能实现供水。该系统工作效率高、成本低,有利于节约水资源和充分利用太阳能。     

液体食品连续通电加热装置

为实现液体食品的通电加热,结合整流逆变技术设计了液体食品连续通电加热装置,系统由可控脉冲电源、加热室、液泵和流量控制4部分组成。可控脉冲电源输出双极性高频方波脉冲电压,频率、电压和占空比可调,输出功率可达50 kW。实验证明,该装置加热速度快、控制简单方便、极板污染很少,能够满足液体食品的加工要求。