内容概要:本文详细介绍了基于STM32F103的4-20mA采集电路的设计与实现,涵盖硬件和软件两大部分。硬件方面,重点讲解了电流转电压、隔离电路和RS485接口三大模块,特别是采用TI的INA196电流检测芯片进行电流转换,确保工业环境下的稳定性。软件部分则提供了完整的源码,包括ADC采样代码和RS485通信代码,特别强调了DMA技术和滑动滤波的应用,以提高数据采集的准确性和抗干扰能力。此外,还提到了一些实际应用中的注意事项,如终端电阻的设置和ADC基准电压的选择。 适合人群:对嵌入式系统开发有一定基础的技术人员,尤其是从事工业自动化领域的工程师。 使用场景及目标:适用于需要将传感器电流信号转换为数字信号并通过RS485传输到上位机的场合。主要目标是帮助工程师理解和掌握4-20mA采集电路的设计方法及其在工业环境中的应用。 其他说明:文中提供的完整原理图、PCB源文件和源码,使得读者可以快速复现并应用于实际项目中。同时,文中提到的实际测试经验和优化技巧也非常有价值。
2025-10-14 11:08:58 1.94MB
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在电路设计中,确保数字地和模拟地的正确隔离至关重要,因为这直接影响到系统的稳定性、信号质量和整体性能。0欧电阻和磁珠都是常见的用于隔离这两种地线的元器件,但它们的应用场合和原理有所不同。 0欧电阻在电路中主要起到以下几个作用: 1. **电流路径限制**:0欧电阻在电流回路上起到一个狭窄通道的作用,可以有效限制环路电流,降低噪声的传播。 2. **信号回路路径**:当电地平面分割后,0欧电阻可以提供一个较短的信号回流路径,从而减小由于信号环路面积过大造成的电磁干扰(EMI)。 3. **替代跳线**:在产品设计中,0欧电阻常用来替代跳线或拨码开关,避免用户误操作引起的混乱,并减少维护成本。 4. **布线跨接**:在PCB布局布线时,0欧电阻用于跨接,便于调试和测试。 5. **温度补偿**:某些情况下,0欧电阻可以作为温度补偿器件使用。 6. **EMC对策**:为了满足电磁兼容性要求,0欧电阻能起到一定的滤波作用。 7. **封装预留**:在为磁珠或电感预留位置时,使用0欧电阻作为占位符,方便根据实际需要更换。 磁珠则具有以下特点: 1. **频点抑制**:磁珠的等效电路类似于带阻滤波器,主要针对特定频率的噪声有明显的抑制效果。因此,选择磁珠需要预估噪声频率,以便选择合适的型号。 2. **噪声抑制**:尽管磁珠在特定频率上的表现优于0欧电阻,但它不如电阻在全频段上都有衰减作用。 3. **体积与稳定性**:磁珠的体积通常较大,且杂散参数较多,可能导致稳定性下降。 在选择使用0欧电阻还是磁珠进行地线隔离时,需要考虑以下因素: 1. **噪声特性**:如果噪声频率可预测,且主要集中在某一特定频点,磁珠是更好的选择。若噪声特性不确定,0欧电阻可能更合适,因为它在整个频带上都有衰减效果。 2. **空间限制**:如果PCB空间有限,0欧电阻可能更紧凑,而磁珠可能因体积问题而不适用。 3. **电流需求**:0欧电阻有不同的尺寸,对应不同的电流承载能力,应根据实际电路中的电流需求选择合适的尺寸。 4. **EMC要求**:在满足电磁兼容性的严格要求时,可能需要结合使用0欧电阻和磁珠。 在实际电路设计中,工程师可能会根据具体应用场景和系统需求,综合考虑以上因素,灵活运用0欧电阻和磁珠来实现数字地和模拟地的最佳隔离。此外,电容和电感也可能在某些情况下作为辅助手段,共同构建一个高效、低噪声的电路系统。
2025-10-10 01:31:19 61KB 电路设计 0欧电阻 隔离数字地
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2025-10-09 14:25:39 4.51MB HarmonyOS
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隔离线性采样系统是一种电子设备,它将模拟信号转换为数字信号,以便在数字系统中处理。这类系统在工业控制系统中非常常见,因其能够提供准确且可靠的信号传输,同时保持信号源与接收端之间的电气隔离。 系统原理方面,隔离线性采样系统通常包含模拟电路部分和数字电路部分。模拟部分负责接收外部模拟信号,比如传感器的信号,然后通过模数转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号。数字部分则负责处理这些数字信号,比如进行滤波、放大、数据转换等操作。整个过程中,隔离是通过隔离器或光耦合器实现的,确保高电压或不稳定的信号不会影响到系统的其他部分。 PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子设备中不可或缺的组件,它将各种电子元件连接起来,形成电路。在隔离线性采样系统中,PCB设计必须考虑信号完整性、电源管理、热管理、电磁兼容性等因素。PCB设计的好坏直接影响到系统的性能和可靠性。设计时,工程师需要使用专业的EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)软件来布局和布线,确保电路在物理空间中的合理布局。 代码部分,即是指隔离线性采样系统中固件或软件部分。在硬件层面,可能需要编写固件代码来配置ADC的工作模式、读取数据、处理数据等。在软件层面,可能需要开发相应的程序来解释和显示采样数据,或者与更高级的系统进行通信。编程语言通常涉及C/C++、汇编语言等,这取决于所使用的微控制器或处理器。 4~20mA是一个常用的工业信号标准,它表示一个模拟信号的范围,其中4mA代表信号的最小值,20mA代表信号的最大值。这个标准在工业自动化领域广泛使用,因为它能提供稳定的信号传输,同时对线路电阻变化不太敏感,且有较好的抗噪声能力。隔离线性采样系统通常会提供对4~20mA信号的接收和处理能力。 隔离线性采样系统是一个集成了模拟信号处理、数字信号处理、电路板设计、编程和工业信号标准的复杂电子系统。它在各种自动化控制系统中扮演着关键角色,保证了信号的准确采集与稳定传输。
2025-09-28 15:13:25 4.53MB 4~20mA 隔离采样
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DAB双有源桥电路变换器及其隔离型DC-DC变换器仿真研究:多重移相控制方式与价格分析。,DAB 双有源桥电路 变器 隔离型DC-DC变器仿真,各种控制方式均有 plecs仿真模型 matlab simulink仿真模型 SPS 单重移相控制 EPS 扩展移相控制 DPS 双重移相控制 TPS 三重移相控制 ,关键词:DAB双有源桥电路; 隔离型DC-DC变换器; 控制方式; PLECS仿真模型; MATLAB Simulink仿真模型; SPS单重移相控制; EPS扩展移相控制; DPS双重移相控制; TPS三重移相控制。,"DAB双有源桥电路及其控制策略的仿真研究"
2025-09-25 15:56:43 890KB
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电池管理系统(Battery Management System, BMS)是电动汽车、储能系统以及便携式电子产品中至关重要的组成部分。它负责监控和管理系统中的电池单元,以确保电池的安全、效率和寿命。BMS的主要功能包括监测电池的电压、电流、温度等关键参数,进行充放电控制,实现电池的均衡充电,以及确保在异常情况下对电池进行保护。 在给定的文件信息中,我们关注的是一套具有隔离电流监测、电压安时计量以及MODBUS通讯功能的DIY电池管理系统。MODBUS是一种在工业领域广泛使用的通讯协议,它支持多种物理层,包括RS-232、RS-485以及以太网等,允许设备之间以主从或对等方式进行数据交换。通过MODBUS协议,用户可以远程监测和控制BMS,这对于大规模的电池组管理尤其重要。 隔离电流监测技术是为了安全地测量电池组中的电流而设计的。在大电流环境下工作时,隔离技术可以有效防止电流对测量电路的影响,从而提高系统的可靠性和测量精度。隔离模块可以在电气上隔离高压电池与控制电路,保证人员和设备的安全。 电压安时计(Voltage and Ampere-hour meter)是一种测量电池放电深度和电池容量的设备。它通过记录电池的充放电电流和电压,来估算电池的剩余容量,对于防止电池过充和过放非常重要,有助于延长电池的使用寿命。 DIY(Do It Yourself)表明了这套系统的开放性和可操作性,意味着用户可以通过组装和编程来定制自己的电池管理系统。这种DIY解决方案适合有电子硬件和软件编程基础的用户,他们可以根据自己的具体需求和条件来设计和构建BMS。 至于压缩包内的文件内容,简介.txt可能包含系统的概述、用途、特点和操作指南;diyBMS-CurrentShunt-master可能是指具体的DIY BMS项目文件夹,其中可能包括了电路图、代码库、PCB设计文件、使用手册等,方便用户理解和实施项目;而电池管理_隔离电流监测_电压安时计_MODBUS通讯_DIY则可能是该系统的最终产品文件或者安装指南。 总结以上内容,本文件涉及的电池管理系统是一套以MODBUS通讯为基础,结合隔离电流监测技术以及电压安时计量功能的DIY解决方案。它适用于需要精确电池管理能力的场合,特别是在对系统安全性和远程控制要求较高的环境中。
2025-09-22 14:06:29 6.77MB
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雷诺尔RNG1系列隔离开关样本pdf,雷诺尔RNG1系列隔离开关样本
2025-09-16 16:16:14 12.6MB 产品样本
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基于STM32F103的4-20mA采集电路的设计与实现,涵盖硬件和软件两大部分。硬件方面,重点讲解了电流转电压、隔离电路和RS485接口的设计,特别是使用INA196电流检测芯片进行电流转换,采用双DC-DC模块实现电气隔离,确保模拟和数字地完全分离。软件部分则提供了完整的源码,包括ADC采样代码和RS485通信代码,特别强调了DMA传输、滑动滤波和收发切换机制的应用。此外,还分享了一些实际应用中的经验和注意事项,如工频干扰处理、终端电阻配置和ADC基准电压选择等。 适用人群:电子工程师、嵌入式系统开发者、自动化设备制造商和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于工业现场数据采集系统的开发,尤其是需要高精度、高可靠性的应用场景。目标是帮助读者掌握从硬件设计到软件编程的完整流程,能够快速搭建并优化自己的采集系统。 其他说明:文中提到的方案已在多个污水处理厂成功应用,最长稳定运行时间超过400天。对于需要调整量程或自定义通信协议的需求,可以通过修改运放增益和通信协议部分轻松实现。
2025-09-12 11:13:03 3.25MB
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在合成口径雷达(SAR)系统中,用于成像的天线阵列单元要求具备高隔离度和低交叉极化的特性,以避免成像模糊问题。交叉极化是指天线的一个极化方向上的信号意外地被另一个极化方向接收或发射。端口隔离度指的是天线两个极化端口之间的隔离能力,即一个端口上的信号不会泄漏到另一个端口。为了满足这些要求,本文介绍了一种低交叉极化和高隔离度C波段双极化微带天线的设计。 微带天线是一种平面天线,通常由贴片(微带贴片)和介质基板以及接地板组成,具有体积小、重量轻、易于集成等优点。微带天线的馈电方式有多种,包括探针馈电、口径耦合馈电、临近耦合馈电和共面微带线馈电。每种馈电方式对天线的电性能有不同的影响,其中混合馈电方式能结合不同的馈电技术,达到提高隔离度和降低交叉极化的目的。 本文提出了一种混合激励的双层微带贴片单元设计,该天线的10dB反射损失带宽为840MHz,覆盖了5.1GHz到5.9GHz的C波段雷达频段。该天线在频段内两个极化的交叉极化电平低于-37dB,端口隔离度低于-43dB,方向图前后比大于20dB,且天线增益稳定在9dB以上。 为了得到良好的交叉极化特性,微带天线的贴片单元形状设计需要确保电流分布的规则性,贴片形状如方形贴片或圆形贴片,会根据工作模式(如TM01或TM11)来选择。例如,方形贴片在基模TM01工作时,能够提供更好的交叉极化特性。而圆形贴片在TM11模工作时,偏离中轴的电流会产生交叉极化分量,导致交叉极化电平升高。为了降低交叉极化电平,贴片中心的馈点位置需要调整,但这样做会影响阻抗匹配。 在馈电技术方面,为了获得稳定的低交叉极化电平和高隔离度,除了采用常规馈电技术外,还有通过改变耦合槽形状或使用混合馈电策略来实现。例如,将耦合槽设计成“T”字型或对H形槽的“双臂”进行弯曲,能够提高端口隔离度。混合馈电技术则是结合口径耦合和电容性耦合方式对两个极化端口分别进行馈电,从而在频带内实现高隔离度。 文章中提到的混合激励设计方法,首先分析了贴片单元形状和馈电技术,然后使用数值分析软件进行仿真和优化,从而确定了天线的最终参数和特性。仿真表明,方形贴片与圆形贴片相比,在交叉极化特性上具有明显优势。此外,文章还提到天线的辐射可以通过贴片上分布的电流元进行建模,格林定理可以用来解释天线的辐射特性。 该天线设计还具有结构紧凑的优点,便于拓展成大型的天线阵列。因此,该天线适合用作相控阵天线、合成口径雷达(SAR)天线的阵列单元。这项研究得到了相关科研基金的资助,这表明此研究是当前微带天线设计中的一个创新方向,对于提高雷达天线性能具有重要意义。
2025-09-09 15:45:19 387KB 微带贴片天线
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本书《被动振动隔离系统的建模与分析》由美国西卡罗来纳大学工程与技术学院副教授苏迪尔·考尔撰写,深入探讨了被动振动隔离系统的设计、开发、建模、分析及测试。全书分为七章,涵盖了振动隔离的基础知识、粘弹性建模、线性和非线性模型的应用、橡胶材料特性建模、惯性效应建模以及弹性振动隔离器的设计实例和案例研究。书中不仅介绍了经典的线性模型,还探讨了最新的非线性模型,特别关注刚度和阻尼特性。此外,本书还涉及了Mullins效应、Payne效应、超弹性、老化和蠕变等橡胶材料特性,并讨论了这些特性对振动隔离系统的影响。针对现代电动汽车的需求,书中还介绍了高激励频率下的惯性效应模型,以及内部共振和波效应的分析。本书适合从事振动控制领域的工程师和研究人员阅读,为被动振动隔离系统的理论研究和实际应用提供了宝贵的参考资料。
2025-09-01 18:14:41 22.96MB 振动隔离
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