土壤钾离子非接触电导检测装置设计与试验

为确保土壤钾离子检测的时效性和准确性,设计了非接触电导检测装置。首先,设计与毛细管配套的非接触式电导检测池,以金属圆筒结合导电银胶构建激励电极、屏蔽电极和接收电极。其次,构建非接触式电导检测器,包括激励信号发生电路、前置放大电路及检波放大电路,搭建了一个板级的激励信号发生电路,该电路采用考毕兹振荡器电路匹配高频变压器的方案。前置放大电路采用跨阻放大拓扑,检波放大电路将前置放大电路输出的毫伏级交流电压信号,通过整流、调零、程控放大,得到一个固定范围的直流电压,用于上位机采集。通过电导率的变化波形可以分析出土壤溶液中的钾离子含量。最后,采用设计的非接触式电导检测装置对6种标准土样的钾离子含量进行初步检测分析。结果表明,6种土壤样品的钾离子含量测试结果与标准值的趋势一致,说明此套非接触式电导检测装置能够完成土壤样品的初步检测,并与标准值存在相关关系。     

基于单片机的智能交通灯控制系统设计

智能交通灯控制系统硬件部分采用单片机作为核心控制器。在单片机的外围扩展按键电路,状态指示电路,倒计时显示电路等,使硬件电路能完成基本的控制功能。控制系统可以控制交通信号灯的状态变化,用LED灯表示,倒计时间在数码管上显示。在此基础上,增加传感器模块实现对车流量的检测,通过单片机控制改变交通信号灯的变化时间。控制系统可以实现夜间模式,紧急模式等功能。交通信号灯的状态变化时间可以根据车流量的改变而改变,提高了交通控制的效率。     

三相交流电相序、缺相检测保护电路设计

设计了一种新颖的相序、缺相检测电路。该电路使用移相叠加的原理作为检测手段来判断三相交流电源的相序和缺相,克服了三相交流电在不平衡点波动造成保护电路频繁动作的缺陷,大大提高了电路的抗干扰性能和适用性。     

基于单片机控制的蓄电池容量校核系统设计

为了有效地对蓄电池容量进行校核,采用80C196KB单片机,结合检测模块,设计了恒流充电、放电主电路、检测电路、监控电路。介绍了系统结构图、BUCK电路工作原理、PWM信号产生电路,通过单片机的控制,系统按照预先设置好的程序,自动对蓄电池的充放电进行检查。     

基于DSP的鸡蛋破损检测分级装置设计

阐述了基于DSP的鸡蛋破损检测分级装置。设计出以DSP为核心的前端电路,包括声音信号检测与调理、多路选择开关和A/D转换电路以及后端电路,包括驱动和分级执行电路。验证了检测装置的检测与分级性能：好壳蛋判别准确率为93.22%;破损蛋判别准确率为85.61%;系统的总体检测准确率为89.2%。系统完成一枚鸡蛋的检测与分级所需总时间小于1s,系统正常工作时可检测蛋3600枚/h。     

TLC2543在喷油器驱动控制反馈电路中的应用

针对喷油器驱动控制电路设计了电流检测反馈模块,对该模块电路结构进行了整体分析,并重点阐述了TLC2543模数转换芯片的特点、时序特性及其在电流检测模块电路中的应用,并编写了该芯片的控制程序,用于电流采样和模数转换,反馈给控制器控制喷油器驱动电路工作和喷油器工况检测。     

电极法测定土壤硝态氮精度的提高方法

离子选择性电极为土壤硝态氮含量分析提供了一种快速、低成本的技术方案。以提高基于电极法的土壤硝态氮检测精度为目的,探讨了电极信号特点与环境因素对检测精度的影响;从硬件电路和软件测量模型两方面研究减少误差、提高精度的方法;进行了有、无阻抗变换-滤波模块电极电势信号采集的对比实验,并通过软件编程将不同测量模型(线性回归模型与温度校正模型)嵌入到检测仪表,进行了温度变化时土壤硝态氮检测的对比实验。结果表明,设计的硬件抗干扰电路可以使测量仪表准确采集混杂在高频噪声中的离子选择性电极电势信号(误差和波动均小于1 m V),具有良好的准确度和抗干扰能力;当温度变化时,嵌入温度校正模型时仪表测量的相对误差不大于8.20%,与离子色谱法(参考值)进行相关性分析的相关系数R达到0.998 6,可有效减小由温度变化引起的电极测量误差,提高检测精度。     

单相电路的谐波和基波无功检测新

在三相瞬时无功功率理论的基础上，完整地推导出了单相电路的Park变换，把它与小波理论相结合，形成了一种新单相电路的谐波、无功检测方法；并且整个检测的运算过程可用软件来实现，不必依赖昂贵的元件和复杂的电路。仿真和实验结果证实了该方法的正确性和可行性，为单相电路的谐波和无功检测提供了一种全新又经济的方法。     

基于嵌入式的农用电动挖掘机直流调速系统设计

首先,介绍了从系统总体框架和脉冲驱动回路,设计了农用电动挖掘机直流调速系统;然后,从硬件方案架构着手,设计了系统电源电路、同步信号检测电路、转速检测电路及脉冲触发电路等多个子系统电路图;接着,设计了软件总体架构和转速检测子系统软件部分,实现了基于嵌入式的农用电动挖掘机直流调速系统。测试实验表明:该直流调速系统的相应速度很快,且速度相应曲线也比较光滑,证实了该直流调速系统具有优越的调速性能。     

水稻浸种催芽种箱温度和水位控制系统的设计

针对如何检测和控制水稻浸种催芽种箱内温度和水位的问题,设计了基于单片机C8051F023的控制系统。该控制器设计了8路温度采集电路,以及高水位、低水位和空水位的检测电路,通过对温度、水位的检测,实现了种箱内温度的灵活控制、注水泵和排水泵的自动启停。实验测试表明:利用该控制器能够自动完成种箱内温度、水位的检测和控制,硬件电路结构简单、系统运行可靠,调试灵活,易于掌握。     

脉宽调制型变量喷雾控制ECU设计与分析

提出一种脉宽调制型变量喷雾ECU设计方案，设计包含通讯单元及控制单元，通讯单元通过CAN总线可与拖拉机上配置的控制器直接联系；控制单元则利用斩波横流电路提高了系统电磁回路的响应速度。利用EDA手段并结合实验，对控制单元的斩波横流电路进行了分析和研究。结果表明使用斩波横流电路使电流上升时间为4．5ms，下降时间为9ms，并使流量随占空比线性增加。     

基于PSPICE的电控柴油机电磁阀驱动电路仿真设计

建立了精确的电控柴油机电磁阀驱动电路PSPICE模型.通过仿真分析,讨论了不同参数对电磁阀驱动电流特性的影响.在对各个因素进行综合分析的基础上,设计了电控柴油机电磁阀通用驱动模块.该模块采用电路反馈、高低端控制以及高低电源驱动的方式,满足了电控柴油机高速电磁阀驱动的要求.同时,基于仿真方法,还设计了电磁阀驱动回路的故障检测、诊断以及ECU自保护功能.试验表明,采用该方法设计电控单体泵柴油机、高压共轨电控柴油机用ECU的电磁阀驱动模块是高效可靠的.     

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。     

水电厂高频直流电源充电装置

介绍用于小型发电厂或变电站的一种微机型直流电源充电装置的设计方法。主回路使用半桥式功率变换电路，输出整流采用全桥式电路，降低了快恢复二极管反向耐压要求。控制回路为微机型高频脉宽调制电路，设计有IGBT驱动保护电路。控制软件根据电力工业局要求的充电控制流程对蓄电池组进行冲电过程的控制，采用PID控制算法。给出了主回路、控制回路及部分软件的具体实现方法。     

高压共轨柴油机ECU硬件设计关键技术研究

以典型高压共轨柴油机ECU为研究对象,通过对高压共轨柴油机输入输出的传感器信号、执行器功率进行需求分析,对硬件电路采用模块化设计。根据ECU的硬件需求确定微控制器的选型原则,提供了电源模块电路的设计思路;将发动机信号按照模拟、脉冲和开关3种类别分别设计典型的信号处理电路;采用常用的peak&hold电流驱动方式设计喷油器的驱动电路;基于BTN7960芯片设计了燃油计量单元驱动电路;设计了采用CAN接口的通信模块电路。对高压共轨柴油机ECU硬件的开发流程进行分析和综述。     

圆盘式磁流变离合器的磁路设计分析

分析了磁流变离合器的工作原理,针对一种圆盘式磁流变离合器模型,进行了离合器磁路的设计计算。应用Ansys软件进行了离合器的磁路建模和仿真分析,结果表明,设计的磁路满足要求,并拟合出了励磁电流与工作间隙中磁感应强度和离合器传递力矩的关系曲线,为进一步进行磁流变液离合器的结构设计提供参考。     

农用车离心式永磁发电机的参数设计

把离心式转子外壳和皮带轮设计为一整体,磁钢及磁钢固定块通过螺钉固定在转子外壳上,当转子转动时,磁场旋转,电枢绕组产生电动势.由此设计出了由基准电路、比较电路和触发电路组成的整流稳压电路,保证发电机在宽转速合宽负载范围内输出电压稳定的直流电,给小型农用车的用电设备提供电源.     

离心式永磁发电装置的研制

把离心式转子外壳和皮带轮设计为一整体,磁钢及磁钢固定块通过螺钉固定在转子外壳上,当转子转动时,磁场旋转,电枢绕组产生电动势。设计出了由基准电路、比较电路、触发电路组成的整流稳压电路,保证发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压稳定的直流电,给小型农用车的用电设备提供电源。     

磁流变减振器磁路磁场特性分析

磁路设计是磁流变减振器设计的核心内容,它的好坏直接关系到减振器的减振效果。利用有限元分析软件ANSYS对磁流变减振器磁路结构进行了数值模拟,对影响其性能的励磁材料磁导率、间隙大小、磁路级数以及在多级磁路中相邻两级线圈中电流方向的异同对阻尼通道磁感应强度的影响进行了分析。研究表明这些因素对减振器的特性都有很大的影响,特别是多级磁路的使用相对于单级磁路来说具有较多的优点。设计过程中应综合考虑各参数对减振器特性的影响,合理选择其数值以使设计的结构的性能得到最大发挥。     

圆盘式磁流变制动器仿真优化设计

为了改进磁流变制动器的性能,提出了一种基于结构与磁路耦合模型仿真分析的优化设计方法。该方法以最大化制动器的制动力矩和最小化制动器的质量为目标,采用变动权系数的策略将多目标化为单目标,然后运用ANSYS的参数化有限元仿真优化工具进行优化求解,得到磁流变制动器的最佳几何参数。在此基础上,加工制造出实物样机,设计并搭建磁流变制动器性能测试平台,实验和仿真结果表明该设计方案能较好满足制动器的制动力矩和磁路设计的要求。