红外线测温仪技术的应用
数据处理单元采用TI公司MSP430系列单片机，无线收发模块采用Nordic公司的nRF905。目前国内外出现了许多典型的无线传感器网络硬件平台红外线测温仪，其中MSP430系列单片机以其卓越的性能和超低功耗特性，在电池供电的无线传感器节点设计中具有独特的优势。其低功耗特性有：CPU和外围模块可以在不同时钟下运行，外围模块在不使用时可以关闭以节省能耗；处理器的功耗与工作频率成比例，工作在低频方式下将大大降低处理器的功耗；CPU功耗可以通过开关状态寄存器的控制位来控制：正常运行时电流为160μA，备用时仅为O．1-μA，功耗极低，为设计低功耗系统提供了有利的条件。nRF905无线收发芯片具有功耗低、控制简单、可自动处理字头和CRC校验的优点，MSP-430通过SPI接口及相关指令访问nRF905的内部寄存器。SCA3000-D1是VTI公司的全数字化低功耗三轴加速度传感器，量由于对运动中物体的倾角测量在交通、航天、军事等领域有着重要的意义，这里采用加速度传感器对倾斜角进行测量红外线测温仪，介绍混合自动控制算法的应用。基本思路：无线传感器节点根据环境变量的连续性变化，对传感器执行离散的处理应用，当环境参数改变(增加或减小)时，传感器的状态变量相应改变，当改变到临界点时，系统状态转换为另一功率状态。首先对系统作如下要求：变量x表示所测量的倾斜角度值，最高为30°，最低为8°，它代表环境参数的改变，是各状态之间转换的主要因素；变量z为计时器，用于状态的计时。为了简化控制过程，把系统分为三个状态，l1为睡眠状态，此时传感器模块和无线收发器都处于不活动状态，控制系统保持l1状态为60 s。其不等式条件为z≤ 60，当z>60时，转入状态l2。状态l2和l3表示不同的采集和无线传输频率的活动状态，状态l2下的采集和无线传输频率低于l3，此时每间隔 10 s发送一次采集的倾斜角度数据，在发送完之后，无线收发器和传感器进入关闭状态等待下一个周期的到来。运行过程中，当倾斜角的变化在O．5°～5°之间 (O．5≤|x-xold|≤5)且倾斜角度不超过30°(x≤30°)时，系统运行在状态l2；当倾斜角度变化大于5°(|x-xold|>5) 或x>30°时，系统进入状态l3运行；当倾斜角度变化小于0．5°(|x-xold|<0．5)且x≤30°时，节点处于睡眠状态l1。状态转换图如图4所示。
前馈技术起源于“反馈”，应该说他是一种老技术红外线测温仪，除了校准（反馈）是加于输出之外，概念上是“反馈”，不过是不同的执行方法。前馈克服了延迟带来的影响。他提供了反馈的优点，但没有不稳定和带宽受限的缺点。
本文讨论自适应前馈线性化技术的原理、实现方法及其仿真结果。
2 自适应前馈法线性化原理
图1所示是基本的前馈环框图。未失真的抽样信号经延迟后与主放大器放大的信号经过适当的衰减耦合后在0°～180°合成器中比较。如果主放大器无增益和相位失真，合成器产生零输出。若主放大器有任何增益和相位失真、压缩或AM-PM效应，合成器输出端就会有小的RF误差信号，输入到误差放大器放大到输出抽样信号的电平，主信号经延迟并补偿误差放大器的延迟后与误差放大器的输出合成校准后输出。必须强调，相位与振幅的校准——加或减，全都在RF下进行红外线测温仪，而不是在视频或基带进行。即校准在最终带宽内进行。最终带宽由系统各种元件的相位、振幅的跟踪特性决定。
数字控制器包括一个电流环和一个电压环。对于电流环，将指令输入电流减去输入电流iL,n所得的电流误差ie,n输入到电流环数字PI控制器。最后，将控制器输出的占空比Dn输入到PWM产生单元，控制开关S的通断。对于电压环，PFC变换器的输入电导期待值ge,n与输入电压vin,n相乘，得到指令输入电流iL,n＊。
2 数字控制的实现
在实现一个电力电子系统的实际数字控制器时，需要考虑大量的因素，比如，控制处理器的选择，采样算法和采样频率的确定，PWM信号的产生，控制器和功率电路之间的连接，硬件设计和控制算法的软件实现等。这些因素都会对系统的性能产生很大影响，需要细心设计和实际实验。
传统两级功率因数校正（PFC）电路复杂、器件多、功率密度低，效率不是很理想，且成本高，难以应用到小功率消费类电子设备中。而单级式PFC变换器则特别适用于小功率电子设备，但仍存在许多问题。针对这些问题，人们提出了很多新的改进拓扑。为此，对最近产生的单级PFC拓扑进行了分类总结红外线测温仪，分析了他们的优缺点，并指出了单级PFC的发展方向。
根据图1中单级PFC变换器的原理，我们可以将Boost电路与其它功率变换器结合在一起。图3将Boost电路与全桥变换器合成单级PFC电路。实际应用中可参照文献[2]的方法，对Dx1、Dx2的充放电电路进行改进，可以得到更好的效果。该电路可以实现对输入电流波形的整定，同时又可以工作在较大功率场合，发挥了全桥电路的特有源钳位和软开关技术的应用
与普通DC/DC变换器相比，单级式PFC变换器具有电压应力大、损耗大的缺点。因此，人们又将有源钳位和软开关等技术应用到单级式PFC变换器当中红外线测温仪，使主、辅开关在软开关条件下开关，减少损耗，或降低电路的电压应力，从而使单级式PFC变换器电路能够得到实际应用。 | 
您的位置：