为了提高Forward变换器非线性系统的控制性能，采用了精确线性化控制方法。首先采用开关函数和开关周期平均算子建立适合微分几何方法的仿射非线性系统模型。从理论上证明了该模型满足系统精确线性化的条件。对非线性坐标变换后得到的线性系统，利用二次型最优控制策略推导出非线性状态反馈控制律。实验结果表明，系统具有良好的静态和动态性能，验证了该控制方法的有效性和正确性。
上传时间： 2013-11-10
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在静电传感器测量气/固两相流参数的基础上，以J.B.Gajewski教授的成果为基础，对电容的计算进行了研究。将静电传感器电极与屏蔽罩间的电容cp看作圆柱型电容，对其建立的静电传感器数学模型中的感应电极与屏蔽罩间电容值进行探讨，并得到了这个电容的计算式。
上传时间： 2014-12-24
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AL-LJ(K)系列零序电流互感器 保定奥兰电气科技有限责任公司生产的AL-LJ(K)系列零序电流互感器经电力工业部电气设备质量检测中心检测，质量优于国标GB1208-1997《电流互感器》，具有精度高，线性度好，运行可靠，安装方便，外型美观等特点。 零序电流互感器（电缆型）的孔径范围为Ф40～Ф360，有各种容量、变比、准确限值系数，可与小电流接地选线装置、继电器、仪表等配套使用，实现对系统的检测和保护。装置具有灵敏度高，线性度好等优点。产品分整体式和组合式两类。互感器采用工程塑料外壳、树脂浇注全密封；外型美观、安装方便、节省安装空间、规格品种多，可适用各种保护装置和电力系统各种运行方式（中性点接地，中性点不接地，大电阻接地，小电阻接地和消弧线圈接地）的需要。 空格：用于小电流接地选线装置 A：与DD11/60型继电器配合使用 J：用于微机型继电保护 B：与DL11/0.2型继电器配合使用 保定市奥兰电气科技有限责任公司开发生产的零序电流互感器是一种套在电缆上的CT，它的一次绕组为穿过CT内孔的三相一次导体电缆，它的一次电流是一次三相电流的向量和（在正常、三相平衡时为0），当发生一次系统单相接地时三相平衡关系被打破，这时零序电流互感器的二次就有电流输出，供给保护装置，实现保护和监控。 零序电流互感器的一次绝缘就是电缆自身绝缘，所以这种零序电流互感器可以套在任一电压等级的电缆上。
标签： 零序电流互感器
上传时间： 2013-10-30
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MAX29X是美国MAXIM公司生瓣的8阶开关电容低通滤波器,由于价格便宜、使用方便、设计简单，在通讯、信号自理等领域得到了广泛的应用。本文就其工作原理、电气参数、设计注意事项等问题作了讨论，具有一定的实用参考价值。关键词：开关电容、滤波器、设计 1 引言 开关电容滤波器在近些年得到了迅速的发展，世界上一些知名的半导体厂家相继推出了自己的开头电容滤波器集成电路，使形状电容滤波器的发展上了一个新台阶。 MAXIM公司在模拟器件生产领域颇具影响，它生产MAX291/292/293/294/295/296/297系列8阶低通开关电容滤波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、设计简单（频率响应函数是固定的，只需确定其拐角频率即截止频率)、尺寸小（有8-pin DIP封装）等优点，在ADC的反混叠滤波、噪声分析、电源噪声抑制等领域得到了广泛的应用。 MAX219/295为巴特活思（型滤波器，在通频带内，它的增益最稳定，波动小，主要用于仪表测量等要求整个通频带内增益恒定的场合。MAX292/296为贝塞尔（Bessel）滤波器，在通频带内它的群时延时恒定的，相位对频率呈线性关系，因此脉冲信号通过MAX292/296之后尖峰幅度小，稳定速度快。由于脉冲信号通过贝塞尔滤波器之后所有频率分量的延迟时间是相同的，故可保证波形基本不变。关于巴特活和贝塞尔滤波器的特性可能图1来说明。图1的踪迹A为加到滤波器输入端的3kHz的脉冲，这里我们把滤波器的截止频率设为10kHZ。踪迹B通过MAX292/296后的波形。从图中可以看出，由于MAX292/296在通带内具有线性相位特性，输出波形基本上保持了方波形状，只是边沿处变圆了一些。方波通过MAX291/295之后，由于不同频率的信号产生的时延不同，输出波形中就出现了尖峰(overshoot)和铃流(ringing)。 MAX293/294/297为8阶圆型（Elliptic）滤波器，它的滚降速度快，从通频带到阻带的过渡带可以作得很窄。在椭圆型滤波器中，第一个传输零点后输出将随频率的变高而增大，直到第二个零点处。这样几番重复就使阻事宾频响呈现波浪形，如图2所示。阻带从fS起算起，高于频率fS处的增益不会超过fS处的增益。在椭圆型滤波中，通频带内的增益存在一定范围的波动。椭圆型滤波器的一个重要参数就是过渡比。过渡比定义为阻带频率fS与拐角频率（有时也等同为截止频率）由时钟频率确定。时钟既可以是外接的时钟，也可以是自己的内部时钟。使用内部时钟时只需外接一个定时用的电容既可。 在MAX29X系列滤波器集成电路中，除了滤波器电路外还有一个独立的运算放大器（其反相输入端已在内部接地）。用这个运算放大器可以组成配合MAX29X系列滤波器使用后的滤波、反混滤波等连续时间低通滤波器。 下面归纳一下它们的特点： ●全部为8阶低通滤波器。MAX291/MAX295为巴特沃思滤波器；MAX292/296为贝塞尔滤波器；MAX293/294/297为椭圆滤波器。 ●通过调整时钟，截止频率的调整范围为：0.1Hz～25kHz（MAX291/292/293*294）；0.1Hz～kHz（MAX295/296/297）。 ●既可用外部时钟也可用内部时钟作为截止频率的控制时钟。 ●时钟频率和截止频率的比率：10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用单+5V电源供电也可用±5V双电源供电。 ●有一个独立的运算放大器可用于其它应用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和宽SO-16多种封装。2 管脚排列和主要电气参数 MAX29X系列开头电容滤波器的管脚排列如图3所示。 管脚功能定义如下： CLK：时钟输入。 OP OUT：独立运放的输出端。 OP INT：独立运放的同相输入端。 OUT：滤波器输出。 IN：滤波器输入。 V-：负电源 。双电源供电时搛-2.375～-5.5V之间的电压，单电源供电时V--=-V。 V+：正电源。双电源供电时V+=+2.35～+5.5V,单电源供电时V+=+4.75～+11.0V。 GND：地线。单电源工作时GND端必须用电源电压的一半作偏置电压。 NC：空脚，无连线。 MAX29X的极限电气参数如下： 电源（V+～V-）：12V 输入电压（任意脚）：V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 连续工作时的功耗：8脚塑封DIP：727mW；8脚SO：471mW；16脚宽SO：762mW；8脚瓷封DIP：640mW。 工作温度范围：MAX29-C-：0℃～+70℃；MAX29-E-：-40℃～+85℃；MAX29-MJA：-55℃～+125℃；保存温度范围：-65℃～+160℃；焊接温度（10秒）：+300℃； 大多数的形状电容滤波器都采用四节级连结构，每一节包含两个滤波器极点。这种方法的特点就是易于设计。但采用这种方法设计出来的滤波器的特性对所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考虑，MAX29X系列用带有相加和比例功能的开关电容持了梯形无源滤波器，这种方法保持了梯形无源滤波器的优点，在这种结构中每个元件的影响作用是对于整个频率响应曲线的，某元件值的误差将会分散到所有的极点，因此不值像四节级连结构那样对某一个极点特别明显的影响。3 MAX29X的频率特性 MAX29X的频率特性如图4所示。图中的fs都假定为1kHz。4 设计考虑 下面对MAX29X系列形状电容滤波器的使用做些讨论。4.1 时钟信号 MAX29X系列开头电容滤波器推荐使用的时钟信号最高频率为2.5MHz。根据对应的时钟频率和拐角频率的比值，MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角频率最高为25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角频率最高为50kHz 。 MAX29X系列开关电容滤波器的时钟信号既可幅外部时钟直接驱动也可由内部振荡器产生。使用外部时钟时，无论是采用单电源供电还是双电源供电，CLK可直接和采用+5V供电的CMOS时钟信号发生器的输出相连。通过调整外部时钟的频率，可完成滤波器拐角的实时调整。 当使用内部时钟时，振荡器的频率由接在CLK端上的电容VCOSC决定： fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供电 MAX29X系列开关电容滤波器既可用单电源工作也可用双电源工作。双电源供电时的电源电压范围为±2.375～±5.5V。在实际电路中一般要在正负电源和GND之间接一旁路电容。 当采用单电源供电时，V-端接地，而GND端要通过电阻分压获得一个电压参考，该电压参考的电压值为1/2的电源电压，参见图5。4.3 输入信号幅度范围限制 MAX29X允许的输入信号的最大范围为V--0.3V～V++0.3V。一般情况下在+5V单电源供电时输入信号范围取1V～4V,±5V双电源供电时，输入信号幅度范围取±4V。如果输入信号超过此范围，总谐波失真THD和噪声就大大增加；同样如果输入信号幅度过小（VP-P＜1V），也会造成THD和噪声的增加。4.4 独立运算放大器的用法 MAX29X中都设计有一个独立的运算放大器，这个放大器和滤波器的实现无直接关系，用这个放大器可组成一个一阶和二阶滤波器，用于实现MAX29X之前的反混叠滤波功能鄞MAX29X之后的时钟噪声抑制功能。这个运算放大器的反相端已在内部和GND相连。 图6是用该独立运放组成的2阶低通滤波器的电路，它的拐角频率为10kHz,输入阻抗为22Ω,可满足MAX29X形状电容滤波器的最小负载要求（MAX29X的输出负载要求不小于20kΩ）可以通过改变R1、R2、R3、C1、C2的元件值改变拐角频率。具体的元件值和拐角频率的对应关系参见表1。
上传时间： 2013-10-18
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本书针对Atmel公司的AVR系列单片机和ImageCraft公司的ICC AVR开发环境，详细地介绍了AT90LS8535的C语言程序设计。全书共有13章，其内容既涉及到了单片机的结构原理、指令系统、内容资源和外部功能扩展，又包含了单片机的编程工具——ICC AVR C编程器的数据类型、控制流、函数和指针等。本书的特点是：深入浅出，从最基本的概念开始，循序渐进地讲解单片机的应用开发；列举了大量实例，使读者能从实际应用中掌握单片机的开发与应用技术。本书适合作为从事单片机开发人员的参考用书。书中先后讲解了C语言基础、AVR单片机基础，并举了一些简单的实例。本书非常适合初学者。 【目录信息】 第1章 单片机系统概述 1. 1 AVR系列单片机的特点 1. 2 AT90系列单片机简介 第2章 AT90LS8535单片机的基础知识 2. 1 AT90LS8535单片机的总体结构 2. 1. 1 AT90LS8535单片机的中央处理器 2. 1. 2 AT90LS8535单片机的存储器组织 2. 1. 3 AT90LS8535单片机的I／O接口 2. 1. 4 AT90LS8535单片机的内部资源 2. 1. 5 AT90LS8535单片机的时钟电路 2. 1. 6 AT90LS8535单片机的系统复位 2. 1. 7 AT90LS8535单片机的节电方式 2. 1. 8 AT90LS8535单片机的芯片引脚 2. 2 AT90LS8535单片机的指令系统 2. 2. 1 汇编指令格式 2. 2. 2 寻址方式 2. 2. 3 伪指令 2. 2. 4 指令类型及数据操作方式 2. 3 应用程序设计 2. 3. 1 程序设计方法 2. 3. 2 应用程序举例 第3章 AT90LS8535单片机的C编程 3. 1 支持高级语言编程的AVR系列单片机 3. 2 AVR的C编译器 3. 3 ICCAVR介绍 3. 3. 1 安装ICCAVR 3. 3. 2 设置ICCAVR 3. 4 用ICCAVR编写应用程序 3. 5 下载程序文件 第4章 数据类型. 运算符和表达式 4. 1 ICCAVR支持的数据类型 4. 2 常量与变量 4. 2. 1 常量 4. 2. 2 变量 4. 3 AT90LS8535的存储空间 4. 4 算术和赋值运算 4. 4. 1 算术运算符和算术表达式 4. 4. 2 赋值运算符和赋值表达式 4. 5 逻辑运算 4. 6 关系运算 4. 7 位操作 4. 7. 1 位逻辑运算 4. 7. 2 移位运算 4. 8 逗号运算 第5章 控制流 5. 1 C语言的结构化程序设计 5. 1. 1 顺序结构 5. 1. 2 选择结构 5. 1. 3 循环结构 5. 2 选择语句 5. 2. 1 if语句 5. 2. 2 switch分支 5. 2. 3 选择语句的嵌套 5. 3 循环语句 5. 3. 1 while语句 5. 3. 2 do…while语句 5. 3. 3 for语句 5. 3. 4 循环语句嵌套 5. 3. 5 break语句和continue语句 第6章 函数 6. 1 函数的定义 6. 1. 1 函数的定义的一般形式 6. 1. 2 函数的参数 6. 1. 3 函数的值 6. 2 函数的调用 6. 2. 1 函数的一般调用 6. 2. 2 函数的递归调用 6. 2. 3 函数的嵌套调用 6. 3 变量的类型及其存储方式 6. 3. 1 局部变量 6. 3. 2 局部变量的存储方式 6. 3. 3 全局变量 6. 3. 4 全局变量的存储方式 6. 4 内部函数和外部函数 6. 4. 1 内部函数 6. 4. 2 外部函数 第7章 指针 7. 1 指针和指针变量 7. 2 指针变量的定义和引用 7. 2. 1 指针变量的定义 7. 2. 2 指针变量的引用 7. 2. 3 指针变量作为函数参数 7. 3 数组与指针 7. 3. 1 指向数组元素的指针变量 7. 3. 2 数组元素的引用 通过指针 7. 3. 3 数组名作为函数参数 7. 3. 4 指向多维数组的元素的指针变量 7. 4 字符串与指针 7. 4. 1 字符串的表示形式 7. 4. 2 字符串指针变量与字符数组的区别 7. 5 函数与指针 7. 5. 1 函数指针变量 7. 5. 2 指针型函数 7. 6 指向指针的指针 7. 7 有关指针数据类型和运算小结 7. 7. 1 有关指针的数据类型的小结 7. 7. 2 指针运算的小结 第8章 结构体和共用体 8. 1 结构体的定义和引用 8. 1. 1 结构体类型变量的定义 8. 1. 2 结构体类型变量的引用 8. 2 结构类型的说明 8. 3 结构体变量的初始化和赋值 8. 3. 1 结构体变量的初始化 8. 3. 2 结构体变量的赋值 8. 4 结构体数组 8. 4. 1 结构体数组的定义 8. 4. 2 结构体数组的初始化 8. 5 指向结构体类型变量的指针 8. 5. 1 指向结构体变量的指针 8. 5. 2 指向结构体数组的指针 8. 5. 3 指向结构体变量的指针做函数参数 8. 6 共用体 8. 6. 1 共用体的定义 8. 6. 2 共用体变量的引用 第9章 A190LS8535的内部资源 9. 1 I／O 口 9. 1. 1 端口A 9. 1. 2 端口B 9. 1. 3 端口C 9. 1. 4 端口D 9. 1. 5 I／O口的编程 9. 2 中断 9. 2. 1 单片机的中断功能 9. 2. 2 AT90LS8535单片机的中断系统 9. 2. 3 1CCAVRC编译器的中断操作 9. 2. 4 中断的编程 9. 3 串行数据通信 9. 3. 1 数据通信基础 9. 3. 2 AT90LS8535的同步串行接口 9. 3. 3 AT90LS8535的异步串行接口 9. 4 定时／计数器 9. 4. 1 定时／计数器的分频器 9. 4. 2 8位定时／计数器0 9. 4. 3 16位定时／计数器1 9. 4. 4 8位定时／计数器2 9. 5 EEPROM 9. 5. 1 与EEPROM有关的寄存器 9. 5. 2 EEPROM读／写操作 9. 5. 3 EEPROM的应用举例 9. 6 模拟量输入接口 9. 6. 1 模数转换器的结构 9. 6. 2 ADC的使用 9. 6. 3 与模数转换器有关的寄存器 9. 6. 4 ADC的噪声消除 9. 6. 5 ADC的应用举例 9. 7 模拟比较器 9. 7. 1 模拟比较器的结构 9. 7. 2 与模拟比较器有关的寄存器 9. 7. 3 模拟比较器的应用举例 第10章 AT90LS8535的人机接口编程 10. 1 键盘接口 10. 1. 1 非矩阵式键盘 10. 1. 2 矩阵式键盘 10. 2 LED显示输出 10. 2. 1 LED的静态显示 10. 2. 2 LED的动态扫描显示 10. 2. 3 动态扫描显示专用芯片MC14489 10. 3 LCD显示输出 10. 3. 1 字符型LCD 10. 3. 2 点阵型LCD 10. 4 ISD2500系列语音芯片的编程 10. 4. 1 ISD2500的片内结构和引脚 10. 4. 2 ISD2500的操作 10. 4. 3 ISD2500和单片机的接口及编程 10. 5 TP-uP微型打印机 10. 5. 1 TP-uP打印机的接口和逻辑时序 10. 5. 2 P-uP打印机的打印命令和字符代码 10. 5. 3 AT90LS8535与TP-uP系列打印机的接口及编程 10. 6 IC卡 10. 6. 1 IC卡读写装置 10. 6. 2 IC卡软件 第11章 AT90LS8535的外围扩展 11. 1 简单I/O扩展芯片 11. 1. 1 用74LS377扩展数据输出接口 11. 1. 2 数据输入接口 11. 2 模拟量输出 11. 2. 1 D／A转换器简介 11. 2. 2 8位数模转换器DAC0832 11. 2. 3 8位数模转换器与单片机的接口及编程 11. 2. 4 12位数模转换器DACl230 11. 2. 5 12位数模转换器与单片机的接口及编程 11. 3 可编程I/O扩展芯片8255A 11. 3. 1 8255A的引脚和内部结构 11. 3. 2 8255A的工作方式 11. 3. 3 8255A的控制字 11. 3. 4 AT90LS8535和8255A的接口 11. 4 带片内RAM的I／O扩展芯片8155 11. 4. 1 8155的引脚和内部结构. 11. 4. 2 8155的I／O口工作方式 11. 4. 3 8155的定时／计数器 11. 4. 4 8155的命令和状态字 11. 4. 5 AT90LS8535与8155的接口及编程 11. 5 定时／计数器芯片8253 11. 5. 1 8253的信号引脚和逻辑结构 11. 5. 2 8253的工作方式 11. 5. 3 8253的控制字 11. 5. 4 AT90LS8535与8253的接口及编程 11. 6 实时时钟芯片DS1302 11. 6. 1 DS1302的引脚和内部结构 11. 6. 2 DS1302的控制方式 11. 6. 3 AT90LS8535与DS1302的接口与编程 11. 7 数字温度传感器DS18B20 11. 7. 1 DSl8B20的引脚和内部结构 11. 7. 2 DS18B20的温度测量 11. 7. 3 AT90LS8535与DS18B20的接口与编程 第12章 AT90LS8535的通信编程 12. 1 串口通信 12. 1. 1 异步串口UART通信 12. 1. 2 同步串口SPI通信 12. 2 I2C总线 12. 2. 1 I2C总线协议 12. 2. 2 采用AT90LS8535的并行I／O口模拟I2C总线 12. 3 CAN总线 12. 3. 1 CAN总线的特点 12. 3. 2 CAN协议的信息格式 12. 3. 3 CAN控制器SJA1000 12. 3. 4 AT90LS8535与SJA1000的接口及编程 12. 4 AT90LS8535单片机与PC的串行通信 12. 4. 1 基于VC 6. 0的PC串口通信 12. 4. 2 应用实例 第13章 系统设计中的程序处理方法 13. 1 数字滤波处理 13. 1. 1 平滑滤波 13. 1. 2 中值滤波 13. 1. 3 程序判断滤波 13. 2 非线性处理 13. 2. 1 查表法 13. 2. 2 线性插值法
上传时间： 2013-11-04
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MPLAB C18使用指南 简介本文档论述MPLAB® C18 编译器的技术细节，并讲解MPLAB C18 编译器的所有功能。 这里假定读者已经具备如下基本素质：• 知道如何编写C 程序• 知道如何使用MPLAB 集成开发环境创建和调试项目• 已经阅读并理解了所使用单片机的数据手册 文档内容编排如下：• 第1 章：简介 — 提供对MPLAB C18 编译器的概述以及有关调用编译器的信息。• 第2 章：语法说明 — 论述MPLAB C18 编译器与ANSI 标准的不同之处。• 第3 章：运行时模型 — 论述MPLAB C18 编译器如何利用 PIC18 PICmicro® 单片机的资源。• 第4 章：优化 — 论述MPLAB C18 编译器执行的优化功能。• 第5 章：示例应用程序 — 给出一个示例应用程序，并就本用户指南中论述的各主题，对源代码进行了说明。• 附录A：COFF 文件格式 — 详细阐述了Microchip 的COFF 格式。• 附录B：采用ANSI 定义的方式 — 论述按照ANSI 标准的要求，MPLAB C18 实现所定义的执行方式。• 附录C：命令行概述 — 列出了命令行选项以及论述每个命令行选项的参考章节。• 附录D：MPLAB C18 诊断 — 列出了错误、警告和消息。• 附录E：扩展模式 — 论述非扩展模式和扩展模式之间的区别。
上传时间： 2013-10-30
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地弹的形成：芯片内部的地和芯片外的PCB地平面之间不可避免的会有一个小电感。这个小电感正是地弹产生的根源，同时，地弹又是与芯片的负载情况密切相关的。下面结合图介绍一下地弹现象的形成。 简单的构造如上图的一个小“场景”，芯片A为输出芯片，芯片B为接收芯片，输出端和输入端很近。输出芯片内部的CMOS等输入单元简单的等效为一个单刀双掷开关，RH和RL分别为高电平输出阻抗和低电平输出阻抗，均设为20欧。GNDA为芯片A内部的地。GNDPCB为芯片外PCB地平面。由于芯片内部的地要通过芯片内的引线和管脚才能接到GNDPCB，所以就会引入一个小电感LG，假设这个值为1nH。CR为接收端管脚电容，这个值取6pF。这个信号的频率取200MHz。虽然这个LG和CR都是很小的值，不过，通过后面的计算我们可以看到它们对信号的影响。先假设A芯片只有一个输出脚，现在Q输出高电平，接收端的CR上积累电荷。当Q输出变为低电平的时候。CR、RL、LG形成一个放电回路。自谐振周期约为490ps，频率为2GHz，Q值约为0.0065。使用EWB建一个仿真电路。（很老的一个软件，很多人已经不懈于使用了。不过我个人比较依赖它，关键是建模，模型参数建立正确的话仿真结果还是很可靠的，这个小软件帮我发现和解决过很多实际模拟电路中遇到的问题。这个软件比较小，有比较长的历史，也比较成熟，很容易上手。建议电子初入门的同学还是熟悉一下。）因为只关注下降沿，所以简单的构建下面一个电路。起初输出高电平，10纳秒后输出低电平。为方便起见，高电平输出设为3.3V，低电平是0V。（实际200M以上芯片IO电压会比较低，多采用1.5－2.5V。）
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上传时间： 2013-10-17
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为了满足超声波探伤检测的实时性需求，通过研究超声波探伤的工作原理，提出了基于FPGA芯片的实时信号处理系统实现方案及硬件结构设计，并根据FPGA逻辑结构模型实现了软件系统的模块化设计。根据实验测试及统计数据得出，基于FPGA芯片的信号处理系统提高了探伤检测的准确性与稳定性，满足了探伤过程中B超显示的实时性要求。
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对CC1100无线模块的高效使用和安全稳定性问题进行了深入研究，提出了构建基于ARM的CC1100无线服务器的解决方案。建立了服务器架构模型，采用了将CC1100模块作为嵌入式Linux内核级模块的高级策略，开发了CC1100模块的底层内核驱动程序模块，完整实现了服务器的业务逻辑功能，并提供了B/S模式和C/S模式两种友好的上层用户接口。实际应用结果表明，该方案有效地解决了CC1100模块通信过程中的实时性和稳定性等问题，性能优越，用户操作方便。
上传时间： 2013-11-17
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一、传感器的定义信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。传感器系统的原则框图示于图1-1，进入传感器的信号幅度是很小的，而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波形，有时还需要将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下，这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号，并输入到微处理器。德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的，即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解，传感器还包含了信号成形器的电路部分。传感器系统的性能主要取决于传感器，传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。有源(a)和无源(b)传感器的信号流程无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 光敏传感器——视觉；声敏传感器——听觉；气敏传感器——嗅觉；化学传感器——味觉；压敏、温敏、流体传感器——触觉。与当代的传感器相比，人类的感觉能力好得多，但也有一些传感器比人的感觉功能优越，例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射，感觉不到电磁场、无色无味的气体等。对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是： 高灵敏度，抗干扰的稳定性(对噪声不敏感)，线性，容易调节(校准简易)，高精度，高可靠性，无迟滞性，工作寿命长(耐用性) ，可重复性，抗老化，高响应速率，抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 ，选择性，安全性(传感器应是无污染的)，互换性 低成本 ，宽测量范围，小尺寸、重量轻和高强度，宽工作温度范围 。二、传感器的分类可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类：传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。按照其用途，传感器可分类为： 压力敏和力敏传感器 ，位置传感器 ， 液面传感器 能耗传感器 ，速度传感器 ，热敏传感器，加速度传感器，射线辐射传感器 ，振动传感器，湿敏传感器 ，磁敏传感器，气敏传感器，真空度传感器，生物传感器等。以其输出信号为标准可将传感器分为： 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
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