基于MEMS微型发电机的微能源系统性能测试技术研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:geosec
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着微加工技术的进步和对微型发电机研究的深入,基于MEMS微型发电机的微能源系统已经可以满足低功耗器件的供电要求。但是现有的微型发电机性能测试手段存在人工参与频繁、操作步骤多、数据记录量大等缺点,无法满足微能源系统对测试技术的要求。因此,开展微能源系统的测试技术研究,研制出相应的自动测试系统,具有重要的科学意义和应用价值。  针对MEMS微型发电机及MEMS微能源系统的研究开发对相应测试方法和测试技术及系统的迫切需求,在分析微能源系统组成结构和传统电源测试方法的基础上,提出了一种基于ARM9和单片机控制的微电源性能测试系统技术方案。设计采用S3C2440A作为主处理器,搭建了核心板的最小系统硬件接口电路。根据测试要求,设计了多路输入、动态切换的单片机控制电路并完成装调。采用面向对象的编程方法设计完成了微电源性能测试系统的图形用户界面及测试程序,编写了单片机通信、控制程序。实验表明,该系统可以测量微电源的储能状态特性和对负载供电的静态和动态特性,具有操作简单方便、界面友好、测量迅速准确等特点,满足了研究开发MEMS微型发电机及微能源系统的需要。  论文的主要研究工作是:  ①在查阅大量文献的基础上,总结了微型发电机及微能源系统性能测试的国内外研究现状,分析了微能源系统的组成结构和应用对象,提出了微电源性能测试系统的设计方案;  ②设计出测试系统的硬件结构方案,主要搭建了以ARM9为核心的嵌入式硬件顶层平台,设计了由89C52单片机控制的底层采样控制电路,实现了应用负载动态切换和超级电容器多种方式储能等测试功能;  ③分析了测试系统的功能需求,构建了嵌入式软件平台,完成了系统功能模块设计,编写了单片机控制、通信程序,开发出满足基本功能需求的图形用户界面和测试应用程序;  ④完成了测试系统样机的装调,对振动式微型发电机在环境激励下的特性进行了测试,并对测试结果进行了分析。
其他文献
学位
智能仪器是含有微型处理器的测量仪器(或系统),近几年使用PDA或智能手机作为数据处理系统后,在便携性方面取得了长足的进步。但由于多方面的原因,在人机界面及数据深层处理等方面存在一些不足,为此论文针对便携轮轨仪器开展了如下研究:首先,研究了智能手机的发展现状,2010年的智能手机硬件资源(CPU主频1GHz,3MB二级缓存,内存RAM488MB+ROM512MB),已和1996年的PC机相当;其软件
磁流变阻尼器是一种采用磁流变液作为工作介质的可控阻尼器件,具有响应迅速、动态范围宽、低功耗等优点,在汽车、土木工程、国防工业等振动控制领域具有广泛的应用前景。由于材料和结构的原因,阻尼器在服役期间可能出现性能衰减甚至失效,如不及时处理会造成灾难性后果,因此对其进行在线监测和控制补偿十分必要。本文提出了基于自供电技术的磁流变阻尼器状态参数无线传感系统方案的设计思想和实现方法,系统以内嵌51单片机的单
在飞行器的研制过程中,涉及到很多液压传动系统,其液压管路的疲劳寿命长短直接影响到整个飞行器的安全,这也是各国都非常关注的一个问题。航空液压导管无扩口连接是一种新的
基于目前我国军用运输机和民用大飞机项目对发动机的急切需求,大涵道比涡扇发动机的研制迫在眉睫,其气动稳定性评定的问题也亟待解决。同时由于大涵道比涡扇发动机的特殊结构
学位
个性化人体组织模型对于临床术前规划具有重要意义,数控加工是制作硬组织模型的重要方法。本文以人体股骨为对象,以断层扫描数据为基础进行三维模型设计、刀轨规划和数控加工
故障诊断和容错控制技术是提高航空发动机控制系统安全性及可靠性的重要手段。本文以某型涡扇发动机部件级模型为研究对象,针对其控制系统执行机构及传感器故障,分别研究了基
现如今,机械故障诊断技术伴随着工业的发展已成为一门新的学科,其关注的重点是如何准确、高效地提取出信号的故障特征,其中,最经常使用的特征提取方法便是信号处理和分析。现
在实验室已有的无吸气叶型优化设计平台基础上,用吸力面的一段曲线模拟吸气槽,且在亚音速情况下,吸气边界给定均匀的流量通量分布,实现了吸附式压气机叶型优化设计平台。该优化平台基于数值最优化和流场正问题计算相结合的方法,优化策略采用遗传算法,叶栅流场计算采用实验室自编的CFD程序,叶型参数化采用基于修改量的方法。应用此吸附式压气机叶型优化设计平台进行了两个优化:优化算例1是为了验证附面层吸气能够提高扩散