1-1前言一般人所能夠感受到聲音的頻率約介於5H2-20KHz，超音波（Ultrasonic wave）即爲頻率超過20KHz以上的音波或機械振動，因此超音波馬達就是利用超音波的彈性振動頻率所構成的制動力。超音波馬達的內部主要是以壓電陶瓷材料作爲激發源，其成份是由鉛（Pb）、結（Zr）及鈦（Ti）的氧化物皓鈦酸鉛（Lead zirconate titanate，PZT）製成的。將歷電材料上下方各黏接彈性體，如銅或不銹鋼，並施以交流電壓於壓電陶瓷材料作爲驅動源，以激振彈性體，稱此結構爲定子（Stator），將其用彈簧與轉子Rotor）接觸，將所産生摩擦力來驅使轉子轉動，由於壓電材料的驅動能量很大，並足以抗衡轉子與定子間的正向力，雖然伸縮振幅大小僅有數徵米（um）的程度，但因每秒之伸縮達數十萬次，所以相較於同型的電磁式馬達的驅動能量要大的許多。超音波馬達的優點爲：1，轉子慣性小、響應時間短、速度範圍大。2，低轉速可產生高轉矩及高轉換效率。3，不受磁場作用的影響。4，構造簡單，體積大小可控制。5，不須經過齒輸作減速機構，故較爲安靜。實際應用上，超音波馬達具有不同於傳統電磁式馬達的特性，因此在不適合應用傳統馬達的場合，例如：間歇性運動的裝置、空間或形狀受到限制的場所；另外包括一些高磁場的場合，如核磁共振裝置、斷層掃描儀器等。所以未來在自動化設備、視聽音響、照相機及光學儀器等皆可應用超音波馬達來取代。
標簽： 超聲波電機
上傳時間： 2022-06-17
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在雷達信號處理中，通常可以延長積累時間以增加實際應用的能量，達到降低信號信噪比要求的日的。隨著積累時間延長，特別是當目標進行變速、轉彎等機動飛行時，目標的多普勒回波是時變的，不再能看作中穩信號，傳統的基于FFT的相參積累不再適用。本文以新體制米波舌達研制為背景，研究微弱信號長時間積累檢測的新理論和新方法，主要研究內容包括：1，對目前微弱信號長時間積累檢測問題的研究現狀進行了分析，明確了對多項式相位信號及跨距離單元積累問題研究的必要性2，研究了多項式相位信號的檢測問題，提出了先對雷達的多晉勒回波信號進行時頻分析，再利用隨機Hough變換（RHT）對得到的時頻圖進行多項式曲線檢測的方法。隨機Hough變換是針對圖象處理中直線、圓和橢圓等幾何圖形的檢測問題而提出的，本文將其借鑒到微弱信號長時間積累檢測中，克服了以往使用Hough變換通常只能分析線性調頻信號的局限。本文對影響其檢測性能的關鍵因素進行了分析，并進行了仿真，結果表明隨機Hough變換具有參數空間無限大、參數精度任意高、時間和空間復雜度低的優點，特別適合于雷達信號的長時間積累檢測。3，在雷達的長時間積累過程中，目標在整個積累時間內，可能由于徑向運動導致其回波分段出現在幾個不同的距離單元中。如果不考慮距離的走V/動，儀儀簡單地將同一個距離單元上的信號進行亂累，就無法有效地利用信號的能量。這就需要在信號處理中進行跨距離單元的積累檢測。本文將信號的時頻圖推廣到時間-多普勒頻率-距離三維空間中，將應用于二維圖像的RHT算法推廣到三維空間的檢測中。利用時間-多普勒頻率距離三維空間的直線檢測，來克服雷達回波散布在不同距離單元所帶來的信號積累問題。4，在實際應用中，隨著積累時間增加，目前有關多項式相位信號檢測和估計的方法需要的資源量，特別是存儲量也大大增加，因而很難直接應用于微弱信號的檢測。本文在高階模糊函數的基礎上，采用時域分幀處理方法，每幀進行門限預處理，剔除大部分干擾噪聲，僅保留包含目標在內的部分HAF譜成分以作后續的幀間累加，最后再進行二次門限檢測。目標多普勒回波進行兩級門限處理的方法可以有效地應用于微弱信號的檢測，減少運算量和存儲需求，有利于應用于實時信號處理系統。
上傳時間： 2022-06-17
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1.1課題研究背景溫度是關于物體冷熱程度的度量，是自然界主要的物理量之一。而溫度的測量是工業、農業、國防和科研等部門最普遍的測量項目，溫度測量儀現已廣泛應用于農業實驗室，工業，環保，衛生防疫，倉儲運輸，博物館，溫室等領域，因此溫度測量技術的研究是一個很重要的課題。而面對一些特殊的測量對象，比如在發生故障時由于電流過大或其他原因引起溫度上升而導致電器損壞的強電系統，需要監測爐內溫度的的旋轉爐，這些系統都不能用于有線數據傳輸。在某些環境惡劣的工業環境，以人工方式直接操作設置儀表溫度也不現實，因此采用無線方式進行溫度檢測尤為必要。隨著無線通訊技術的發展與廣泛應用，遠程傳輸技術正朝著低功耗、多功能化、微型化、智能化、網絡化、無線化的方向發展。1.2無線傳感網絡技術發展及現狀無線傳感網絡技術是傳感器技術、通信技術、嵌入式技術發展的產物，它將信息采集、傳輸和處理集于一體，為隨機性地研究數據提供了方便，無線傳感網絡技術正成為現代信息技術中一個熱門的研究領域，受到廣泛關注。多年來經過不同領域研究人員的研究，無線傳感網絡技術在軍事領域、精細農業、安全監控、環保監測、建筑領域、醫療監護、工業監控、智能交通、物流管理、自由空間探索、智能家居等領域的應用得到了充分的肯定和展示。在目前看來能量供給、可靠性、微型化是制約傳感器網絡技術應用的最大問題.傳感器節點通常由自身攜帶的電池俠電，能量有限，而且由于條件的限制，難以在使用過程中給節點更換電池，通過采用低頻可以減少射頻設備功耗，但頻率越低對應天線尺寸越大而不便于節點微型化。能量獲取與存儲容量與設備體積呈正比，充足的能源與微型化設計之間的矛盾難于調和。這些技術問題還有待解決，相關的研究有待深入。而我國在這方面起步晚，無線傳感網絡技術方興未艾，要想讓其更好地為人們生活服務，不僅需要研究人員開展廣泛的應用系統研究，更需要政府的引導，企業的積極參與。因此本課題的研究具有十分重要的意義。
上傳時間： 2022-06-18
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rC-BUs接口實時時鐘RX-8025 SA/NB內置高精度頻率調整的32768kHz水晶振子（Ta=+25℃時±5×106）對應rc-BUS高速模式（400kHz）時計（時、分、秒）、日歷（年、月、日、星期）的計數功能（BCD代碼）可選擇12/24時間制自動判別至2099年的間年·內置高精度時計精度調整電路·對CPU的發生中斷功能（周期1個月~0.5秒、具有中斷請求、中斷停止功能）·2個系統的鬧鐘功能（Alam-w：星期、時、分、Alarm_D：時、分）.32 768kHz時鐘輸出（帶控制引腳的CMOS輸出）對內部數據進行有效無效判定的振動停止檢測功能電源電壓監視功能（可選擇檢測標準電壓）1.15V~55V的寬幅計時（保持）電壓范圍1.7v~5.5V的寬幅接口電壓范圍低消耗電流 0.48uA/3.0V（Typ）1.概要本模塊是內置高精度調整的32 768kHz水晶振子的1c總線接口方式的實時計時器。除了具有6種發生中斷功能、2個系統的鬧鐘功能、對內部數據進行有效無效判定的振動停止檢測功能、電源電壓監視功能等外，還配有時鐘精度調整功能，可以對時鐘進行任意精度調整。內部振蕩回路是以固定電壓驅動，因而可獲得受電壓變動影響小且穩定的3276skHz時鐘輸本產品功能多樣，采用表貼封裝形式，最適用于各種手機、攜帶終端及其他小型電子機器等。
標簽： rx8025
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波測距是一種非接觸式的測量方式，與其它方法相比（如電磁的或光學的方法），它不受光線、被測對象顏色的影響，對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環境下有一定的適應能力。因此，研究超聲波在高精度測距系統中的應用具有重要的現實意義。在本文中，首先闡述了超聲波測距的發展及應用，超聲波傳感器，超聲波測距的基本原理，超聲波側距系統的關鍵技術以及如何提高超聲波測距的精度。然后設計一個小型的超聲波高精度測距系統，詳細論述了超聲波測距系統的整體結構設計和工作原理，超聲波發射與接收一體電路的實現，單片機C8051F010的特點以及單片機的外圍電路和相應的集成開發環境，以及相關程序的設計。關鍵詞：超聲波，單片機，高精度測距利用超聲波來實現定位是蝙蝠等生物作為防御和捕捉獵物的手段，生物體可以發射出人們不能聽到的超聲波（20KHz以上的聲波），借助空氣或其它介質傳播。通過捕捉障礙物反射回來的時間間隔長短和反射回來的信號強弱來判斷反射物的類型及距離的遠近。超聲學是近年來發展十分迅速的一門技術，人們采用仿真技能，利用超聲波，已應用在很多方面。超聲技術可分為檢測超聲和功率超聲，作為檢測用的超聲波顯然屬于檢測超聲的范疇"。檢測超聲主要是利用超聲的信息載體作用，即通過超聲在媒質中的傳播、吸收、散射、波形轉換等，提取反映媒質本身特性或內部結構的信息，達到檢測媒質性質、物體形狀或兒何尺寸、內部缺陷或結構的目的。利用超聲對目標進行檢測有其獨特的優點1回2：超聲波在傳播時，方向性強，能量易于集中，幾乎沿直線傳播；超聲波能在各種不同媒質中傳播，且可傳播足夠遠的距離；超聲波對色彩、光照度不敏感，對外界光線和電磁干擾不敏感，可以用于黑暗、有煙霧或灰塵、電磁干擾強等惡劣的環境中；超聲波傳感器結構簡單，體積小，費用低，信息處理簡單可靠，易于小型化和集成化。正因為超聲波有著這些獨特的優點，在國民經濟和國防中越來越被人們所重視。
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波是一種能量存在的方式，超聲波通過高頻的振動作用于水介質，從而產生超聲空化效應，這種空化效應已經在超聲波清洗中得到應用，或者超聲波作用于傳聲媒介當中，能夠引起媒介之間發生不同的效應，已經在基礎學科研究和工程應用開發都表示出非常廣闊的應用前景[12]。按照超聲波研究內容上劃分，可以分為功率超聲和檢測超聲兩大領域Bl]。檢測超聲是工業及醫學檢查的一種方法之一，也被認為是弱超聲的“被動應用”，功率超聲主要是通過超聲接觸對接觸面進行高頻的振動摩擦，以改變介質的一些特性，所以功率超聲也被稱為“主動應用”[]。本課題主要是針對功率超聲波換能器進行研究。超聲波的產生主要依靠的是超聲波換能器。超聲波換能器是一種能夠進行機、電能量或者聲、電能量轉換的器件。對于功率超聲換能器而言，換能器通過壓電材料的壓電效應將輸入的高頻電能轉換成高頻振動的機械能量。換能器的種類有很多，應用的領域也不相同，如磁致伸縮超聲換能器間，壓電陶瓷換能器等等。目前研究最為廣泛的是壓電陶瓷換能器，壓電陶瓷換能器是依靠壓電陶瓷的壓電效應及逆壓電效應來實現能量的轉換。壓電陶瓷的壓電效應是由它的內部結構引起的，壓電材料主要有鈦酸鋇、錯鈦酸鉛、偏銳酸鉛、銳酸鉀鈉、鈦酸鉛等]。這些電介質在某一恰當的方向施加一定的外力時，會引起內部電極分布狀態發生改變，在介質的相對表面上會出現和外力成正比且極性相反的帶電電荷，這種由外力引起的電介質的現象叫做壓電效應則。相反，若在電介質上某一恰當的方向加上一定強度的外電場時，會引起電介質內部電極分布發生相應的變化，從而產生和外電場強度成正比的應變效應，這種由于外電場引起的電介質的應變現象叫做逆壓電效應]。功率超聲換能是超聲學領域中一個重要的分支學科。本課題主要針對壓電陶瓷式功率超聲波換能器展開研究。20世紀初期超聲波技術開始出現，而我國50年代才開始進行大功率超聲的研究[]。隨著科學技術的發展特別是電子技術的發展，如單片機、DSP、FPFA等微處理器得快速發展，微處理器功能越來越強大，運算速度越來也快，以及IGBT、MOSFET等功率器件的快速發展，功率器件的容量不斷的增加，響應速度不斷的提高。對超聲波發生器的要求也越來越高，體積越來越小，功能越來越強大，越來越智能，可靠性進一步提高。
標簽： 超聲波換能器
上傳時間： 2022-06-18
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在液體中發射足夠大的超聲波能量，液體會產生“空化效應”。“空化效應”是將超聲頻的振動加到清洗液中，液體內部會產生拉伸和壓縮現象，液體拉伸時會產生氣泡，液體壓縮時氣泡會被壓碎破裂。超聲波清洗的原理就是在清洗液中產生“空化效應”，氣泡的產生與破裂產生強大的機械沖擊力，用以清除物體表面的雜質、污垢和油膩。超聲波清洗機的清洗速度快，可提高生產效率；操作實現自動化，不須人手接觸清洗液，安全可靠，且節省人力；微小的氣泡可以到達特殊造型的零部件深處，對深孔、細縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈，所以超聲清洗應用更為廣泛；清洗效果好，清潔度高且全部工件清潔度一致，實驗顯示，利用超聲波清洗技術，可得到比風吹、浸潤、蒸汽和刷子清洗更好的清洗效果。使用超聲波達到清洗目的，需要有容器與清洗液、超聲波換能器、超聲波電源。超聲波換能器是產生超聲場的部件，超聲波電源用以驅動超聲波換能器，向其提供能量，使之產生超聲場。通常的超聲波清洗機是在匹配電路上加占空比為50%的交流方波信號。本設計采用頻率自動跟蹤的方式來使超聲波換能器處于諧振，滿足超聲波電源與超聲波換能器工作在最佳狀態，使得整機達到最佳工作效率。功率檢測電路調節脈沖電壓的脈寬來改變超聲波發生器的輸出功率，以實現功率恒定。本文結合超聲波電源發展的現狀，并針對超聲波清洗機對超聲波電源的具體要求，提出了電源主電路和控制電路基本結構方案。并對電源的主電路和控制電路進行了理論設計和參數估算。設計了整流濾波電路、移相全橋變換器電路、功率控制電路、頻率跟蹤電路、匹配電路、驅動和保護電路等。文中還介紹了移相全橋的特點，具體分析了移相全橋變換的工作過程，并對移相全橋電路進行了相應的參數設計。文章最后應用PSPICE軟件對整個系統進行了仿真分析，對理論設計進行修正。結果表明系統設計可行，性能指標基本可以滿足設計要求。
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域，其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載，因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分，因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移，使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相，由于工作頻率改變了而匹配電感不變，此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態，導致換能器功率損耗和發熱，致使輸出能量大幅度下降甚至停振，在實際應用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點，本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型，證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較，選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感，通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調，由于該電抗器輸出正弦波，理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略，穩態時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態時，逐步修改匹配電抗大小，搜索輸出電流的最大值，再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態，具有實際應用價值。
上傳時間： 2022-06-18
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APC340是高度集成低功耗雙工無線數據傳輸模塊，其嵌入高速低功耗單片機和高性能擴頻射頻芯片SX1276/8，同時采用高效的循環交織糾檢錯編碼，抗干擾和靈敏度均處于行業最領先水平，APC340提供了多個頻道選擇，可在線修改串口速率，收發頻率，發射功率，射頻速率等各種參數。APC340工作電壓為2.1-3.6V，可定制3.5-5.5V工作電壓，在接收狀態下僅消耗13mA，APC340有四種工作模式，各模式之間可任意切換，在1SEC周期輪詢喚醒省電模式（Polling mode）F，接收僅僅消耗幾+uA，一節3.6V/3.6AH時的鋰亞電池可工作數年，非常適合電池供電的系統。應用：無線水氣熱表抄表極遠距離數據通訊無線傳感器網絡無線自動化數據采集野外數據遙控、遙測各種變送器，流量計智能儀表樓宇小區自動化與安防礦山石油設備控制通訊環境、節能、溫度監測電氣電力設備
上傳時間： 2022-06-19
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前幾天AUGTEK 發表了《LoRa 技術， 你來問， 我來答》上下兩部分，考慮到這一部分內容是對《LoRa 科普》很好的補充，故整合發布。感興趣的盆友可以多關注菜單欄，如果有新的LoRa 技術提問，小編會及時整合更新。鑒于LoRaWAN Server 是LoRaWAN 網絡框架中是比較重要的一環，且目前全球僅有少數幾家產商能夠提供，小編將在下篇新文章中為大家重點介紹。1. 什么是LoRa？LoRa 是低功耗廣域網通信技術中的一種，是Semtech 公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸技術， 是Semtech 射頻部分產生的一種獨特的調制格式。LoRa 射頻部分的核心芯片是SX1276 和SX1278。這類芯片集成規模小、效率高， 為LoRa 無線模塊帶來高接收靈敏度。而網關芯片則采用的是集成度更高、信道數更多的SX1301。用SX1301 作為核心開發出的LoRa 網關，可以與許許多多的LoRa 模塊構成多節點的復雜的物聯網自組網。2. LoRa是擴頻技術嗎？ LoRa 是一種擴頻技術，但它不是直接序列擴頻。直接序列擴頻通過調制載波芯片來傳輸更多的頻譜，從而提高編碼增益。而LoRa 調制與多狀態FSK 調制類似，使用未調制載波來進行線性調頻，使能量分散到更廣泛的頻段。3. LoRa 是Mesh 網絡、點對點傳輸還是星形網絡？ LoRa調制技術本身是一個物理層（ PHY layer ）協議，能被用在幾乎所有的網絡技術中。Mesh 網絡雖然擴展了網絡覆蓋的范圍，但是卻犧牲了網絡容量、同步開銷、電池使用壽命。隨著LoRa 技術鏈路預算和覆蓋距離的同時提升， Mesh 網絡已不再適合，故采用星形的組網方式來優化網絡結構、延長電池壽命、簡化安裝。LoRa 網關和模塊間以星形網方式組網，而LoRa 模塊間理論上可以以點對點輪詢的方式組網，當然點對點輪詢效率要遠遠低于星形網
標簽： lora
上傳時間： 2022-06-19
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