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摘 要：针对目前蓄电池内阻在线测量存在的不足，设计实现了一套实用的蓄电池内阻在线测量系统。该系统运用四引线连接法，将一定频率的交流信号注入电池，再将电池两端产生的微弱信号通过前置放大滤波，送入ad630 进行相关检测，有效地抑制了噪声和干扰，简化了设计，实现了蓄电池内阻的在线测量。实验结果表明，该系统可有效地应用于蓄电池内阻的在线测量，且测量结果稳定可靠。 0 引 言 蓄电池内阻是体现电池性能的重要参数之一，通过研究发现，蓄电池容量和健康状态与内阻有着密切的关系，因此通过内阻的变化，实现对蓄电池的在线监测是目前公认的蓄电池维护的最佳方案之一。蓄电池的内阻一般都很小，只有几十毫欧甚至几毫欧，用直流放电法测量内阻速度慢，且不能实现在线测量，用交流注入法测量的信号很微弱，被充电器以及环境中的噪声所淹没，因此如何有效地抑制噪声也就成了蓄电池内阻在线测量的关键技术。运用锁相放大器可以实现电池内阻在线测量，但是，锁相放大器价格昂贵，使用复杂，用来测量蓄电池内阻，计算过程比较繁琐，一般很难掌握。本文利用ad630 实现了锁相放大，设计、开发了一套电池内阻在线测量系统，并在国家级物
摘要：介绍了锁相放大技术的基本原理以及采用交流注入法在线测量蓄电池内阻的装置，详细介绍了该装置的工作大批量采用锁相放大技术实现内阻测量实际电路。在该装置中通过采用平衡调制解调芯片ad630有效地抑制了噪声和干扰，并且简化了设计。 关键词：蓄电池内阻 交流注入法 锁相放大 ad630国内外的科研人员通过大量的实验发现，蓄电池的内阻与容量有着密切的关系，根据蓄电池内阻的大小可以电池的性能。用内阻检测法判定蓄电池性能，实现维护密封铅酸蓄电池的在线维护，是目前人参认的蓄电池维护的最佳方案之一。蓄电池的内阻一般都很小，满容量时，内阻一般为几毫欧，甚至零点几毫欧（一般400ah的2v蓄电池内阻大约为0.5毫欧左右），因此内阻法在实现时有较大的技术难度。另外，充电机会产生很大的干扰，环境的噪声也是不可忽视的，再加上内阻否则微弱，所以如何有效地抑制干扰也就成了内阻测量的关键技术。在研究中发现，采用锁相放大技术可以有效地抑制干扰和，并使得内阻的测量变得非常简单且测量速度快、成本低廉。图11 锁相放大的基本原理锁相放大的基本原理框图如图1所示。由于被检测的信号很微弱，而噪声和干扰却很强，
锁相（lock-in）放大器对信号幅度与相位的测量是一种有用的工具。数据采集卡可以对放大器的输出信号作数字化，软件可以计算幅度与相位。dsp或通用处理器也可以用来计算幅度与相位。本文中的电路在一个低价的锁相放大器中集成了两只analog devices公司的ad9954 dds（直接数字综合器）和ad630平衡调制器/解调器（图1）。 一只ad9954产生一个基准信号，以及针对目标的测量信号。然后ad630调制这个基准信号与目标信号。低通滤波器消除从信号调制计算而来的2t分量。不过，当ad630调制器功能工作在高于50 khz频率时，ad630的输出波形会产生一个测量误差，从而在相位测量中有一个信号分析误差。 当基准信号和测量信号为同相时，调制结果为最大值。最大值搜索方法可提高ad630调制功能的工作频率。通过一个流程图，可以控制两只ad9954，去生成基准信号和目标信号（图2）。然后，ad630调制两个信号，对结果做数字化，并将它们保存在寄存器内。接下来，对基准信号移相，重复上述步骤，直到电路扫过所有可能的相位差。 然后，在数据集搜索最大值。当调制不同相位信号时，
。它利用和被测信号有相同频率和相位关系的参考信号作为比较基准，只对被测信号本身和那些与参考信号同频（或者倍频）、同相的噪声分量有响应。因此，能大幅度抑制无用噪声，改善检测信噪比。此外，锁相放大器有很高的检测灵敏度，信号处理比较简单，是弱光信号检测的一种有效方法。 锁相放大器的用途主要用于检测信噪比很低的微弱信号。即使有用的信号被淹没在噪声信号里面，即使噪声信号比有用的信号大很多，只要知道有用的信号的频率值，就能准确地测量出这个信号的幅值。 本例中的电路采用analog devices公司的ad630平衡调制解调ic实现了一种简单的低成本锁入放大器。该器件使用激光微调薄膜电阻，这带来了很高的准确性和稳定性，并因此产生了一种灵活的换向体系结构。它可用于同步检测等先进的信号处理应用。如果知道信号的频率与相位，那么即使存在振幅大得多的噪声源，该放大器也能检测出微弱的ac信号。 作为模拟放大器，ad630显示了输入电压信号在某个狭窄频带内的分量，该频带围绕基准信号的频率。 ad630输出端的低通滤波器使你能获得关于微弱信号振幅的信息，它原本被无关的噪声掩盖了。当输入电压与基准电压同相时，低通滤波
和d 触发器组成，如图2 所示。 图 2 移相电路 mc14528 的两路单稳态触发器分别提取输入信号的上升沿和下降沿，通过调节滑动变 阻器可对输入信号前后沿分别进行延时，配合d 触发器实现电路移相的功能。该移向电路 简单可靠，可以实现0 到180 度的无极调节；由于可以分别对前后沿进行操作，还可以实 现对脉宽的调节。 3.3 相敏检波 相敏检波器作为锁相放大技术中的乘法器，是整个系统的灵魂，它的线性度和动态范 围决定了系统的弱信号检测水平。 系统选用平衡调制解调器 ad630 作为相敏检波器件，如图3 所示，ad630 和运放连 接构成相敏检波和低通滤波的功能。将运放a 的输入端接信号通道，将比较器的输入端接 同步参考信号，则基于同步解调原理，参考信号同步的选通和关断运放a，使得ad630 可作为锁相放大器中的同步检波器使用。 ad630 等效于将两片运放和开关式乘法器集成在 一个芯片内，实现了高精度解调，动态范围达到100db。 3.4 高精度 ad 转换和数据处理 锁相放大的输出信号，经过 ad 转换后传入计算机进行后期的数据保存和处理。系
线性变换位传感器（lvdt）位置测量电路 线性变换位传感器（lvdt）位置测量电路的用途是用于位置测量和位移测量电路中的ad7846是lcmos16位结构的dac；lvdt是线性变换位移传感器。ad630是同步解调器和一个比较器构成的16位的数字变换器。lvdt用一个固定频率和一个固定幅度的正弦波（通常为2.5khz，2vp-p）激励。次级线圈中心抽头接地，反向输出，信号幅度由铁心在lvdt中的位置决定，或lvdt在线圈中的位置决定，信号经ad360至处理器接口。如果dac的输出与vref+相同，反相输入比较器的输出将是正的；如果dac的输出与vref-同相，输出将是负的。通过连续启动转换dac的每一位，决定导通或关断比较器的输出，从而可得到铁芯位置的16位测量结果。 来源:狂野青蛙
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那颗便宜的芯片可以替换ad630?量很大,希望交流
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