摘要：针对压电式传感器输出阻抗高,需要放大器做好匹配,国外使用了IEPE传感器解决这一问题,但是国内很少将IEPE传感器应用于水听器的问题,本文设计了一种内置于水听器的电路,以达到低输出阻抗且两线制的目的,并开展了电路特性分析和硬件电路的制作,验证了电路传感器性能,得到了电路的放大倍数、幅频特性等数据。实验表明:该电路可以满足一般水听器2Hz~20kHz的使用范围,且内置电路具有两线制、输入阻抗高和输出阻抗低的优点,达到了电路小型化、测试系统简单化的目的,对水听器放大电路设计有参考意义。

摘要：容值在pF级别,变化量在fF级别的电容传感器广泛应用于纳米级位移测量和电容层析成像等场景中.基于开关电容充放电原理,设计一种高分辨率的微变电容检测电路.整个电路采用CSMC 0.13 um CMOS工艺,利用Cadence Spectre仿真优化,分别实现了增益为99 dB、单位增益带宽为50 MHz的运算放大器和温度系数8.2 ppm/℃、电源抑制比-88 dB的带隙基准,并最终设计出分辨率为5 fF的电容检测电路.

摘要：石油钻机扭矩实时测量对保障工作安全和提高经济效益具有重要意义。针对应变式扭矩测力仪使用一段时间后精度降低问题,设计了一种压电式扭矩测力仪。其具有体积小、量程大和稳定性好等优点。首先构建了测力仪的三维模型,论述了测力仪的测量原理;然后推导了电荷放大电路输出电压与输入电荷之间的关系式,设计了高输入阻抗的电荷转换核心电路,使输入阻抗达到1014Ω,并给出了无线传输电路的具体实施方案;最后对测力仪进行了静态标定,其非线性为1.17%,重复性为0.46%。该压电式扭矩测力仪性能指标达到了钻机扭矩实时监控的要求。

摘要：为满足船用柴油机缸压信号采集及分析的需求,提出并设计了一种新型嵌入式手持压力采集终端设备。系统由压电传感器、电荷放大电路、A/D采样模块、REAL6410核心板及相关外设等部分构成,利用压电传感器获取缸压信号,通过电荷放大电路转换成电压信号并放大,经过A/D采样后送入6410核心板处理。系统软件由参数设置模块、数据采集处理模块及数据存储传输模块组成,并实现了BSP的移植和终端交互软件,最后通过使用丹麦B&K公司的4294型手持式校准激振器进行对比实验验证了该系统的性能,并显示分析波形验证了系统的精度达到要求。

摘要：利用压电电缆机械强度大和灵敏度比较高的特点,再外加保护层和缓冲层,设计和开发出了一种新型的安全传感器,并在移动机器人上进行了现场的调试和实验,其典型响应时间为6ms,最小的敏感力值为1.5N,完全可以满足机器人的使用要求。

摘要：无损检测和分级是提高库尔勒香梨的市场竞争力的关键,基于振动频谱特性的无损检测技术能够实现库尔勒香梨的内部品质检测和分级。为了使振动频谱法检测库尔勒香梨坚实度的装置实现便携化应用,本研究针对香梨振动信号的特点,设计了由电荷放大电路、电压放大电路、低通滤波电路、高通滤波电路和电压偏置电路组成的信号调理电路。仿真和实验结果表明:该调理电路能够对香梨振动的微弱电荷信号进行有效的放大和滤波,所测得的信号与通用电荷放大器所获得的信号基本一致,两者输出信号的峰值平均值偏差在1%以内,调理电路背景噪声最大为1.5 m V。该调理电路体积小、成本低,有望在库尔勒香梨的无损检测研究中替代通用电荷放大器以实现检测装置的便携化应用。

摘要：固定在管壁上的高灵敏度振动传感器监测管道遭遇打孔盗油、第三方开挖时引起的振动信号,通过特别设计的电荷变换、程控增益放大、滤波调理电路以及单片机与DSP构成的嵌入式系统对该信号进行分析处理,将管道遭到威胁的信息通过GPRS模块发送到监控中心。在长输管道的应用表明:该系统可以有效地对管道破坏事件进行预警。

摘要：作为诸多生理信号的一种,脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,能反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。该文介绍了一种低成本、便携式的脉搏自动检测系统。以STM32F103C8T6为控制器,采用PVDF压电薄膜传感器采集脉搏信号,电荷放大电路对PVDF变换的脉搏电荷信号进行放大,再经过放大电路、滤波电路和陷波电路等处理,由主控制器对脉搏信号进行采集,LCD实时显示脉搏信息,并将信息存储到SD卡中。

摘要：为解决非接触式睡眠监测系统中混合信号的可靠获取以及生理特征参数的有效分离和识别等问题,采用压电薄膜传感器获取人体睡眠状态下压力信号,并采用电荷放大电路和信号调理电路进行实时采集;信号处理过程中先利用经验小波变换方法分离心冲击(BCG)和呼吸信号等单一模态分量,然后使用K-means算法对分离出的心冲击信号中不同类型的波峰聚类,进而通过平均心跳周期计算心率.实验结果表明,所设计的监测系统具有较强的自适应性,能有效提取呼吸和心跳信号.