CPLD低频数字相位测量仪的设计

介绍了一种基于复杂的可编程逻辑器件(CPLD)和高速单片机STC89C58的低频数字相位测量仪.该测量仪包括数字移相信号发生器和相位测量仪2部分,分别完成移相信号的发生、频率与相位差的预置、数字显示、信号的移相以及移相后信号相位差和频率的测量与相识等功能.其中数字式移相信号发生器可以产生预置频率的差值;相位测量仪可以测量和显示相位信号的频率、相位差.     

一种微小电容测量仪的设计与实现

该文设计了一款简易的微小电容测量仪.该测量仪以MSP4305529单片机作为控制核心,系统通过1路频率可变的方波信号对2路RC移相回路激励,并对激励后信号整形异或从而得到占空比正比于RC移相回路电容差值的PWM波信号,通过ICL7135实现对PWM积分后直流电压的测量,从而计算出待测电容的大小.该方法相较于传统电容测量仪具有电路简单、测量便利、小巧便携、测量精度较高,成本低廉等特点.实际测试表明,该系统对小电容测量范围从1 pF～10 nF,测量精度可达2％,具有较强的实际应用意义.     

智能测速仪

本文介绍一种以8031单片机为核心的智能化速度测量仪。该测量仪在测量方法上改进了传统的多周期测量法,使得测量精度与被测信号的频率无关只取决于预选的闸门时间;软件部分四大模块即采样时间控制模块、脉冲信号计数模块、数据处理模块、主程序及键控模块等之间联系非常特殊,前三个模块靠中断进入,因而十分有效地利用了 CPU 时间,提高了测量速度,配置了18一数字/功能键和 TP801P 微型打印机,使得闸门时间设置及功能选择更加灵活,并按键控命令打印测量结果。该测量仪直接测量脉冲信号范围0.06HZ～500KHZ,如果软件部分稍作改动,频率下降便可降低,如果扩充硬件计数器,频率上限很容易提高。     

可编程通用数字比例放大器

提出了一种参数和功能均可编程的数字比例放大器,既可用于气动比例减压阀,也可作为数控横流源用于力控型比例电磁铁控制.硬件以Atmegal 6单片机为核心,结合PWM开关型功率驱动电路及传感器信号调理电路,实现了比例电磁铁线圈电流测量和气动减压阀压力测量,软件采用数字PID算法做闭环调节.该控制器其突出特点是PWM频率、最大驱动电流及PID参数等均可通过RS485总线编程烧写在单片机的EEPROM内.该放大器可满足不同场合的控制要求.     

同位素检测在钢水液位测量中的应用

介绍了结晶器钢水液位测量仪的原理和方法 ,该测量仪由γ射线源、核辐射探测器、单片机和有关电路组成。γ射线源和核辐射探测器组成传感器 ,单片机和有关电路组成信号测量单元 ,讨论了电路设计、测量算法和程序流程 ,给出了应用结果     

基于电驻波的锚杆长度无损测量方法

针对现有锚杆无损检测方法存在振动波与锚杆的耦合问题,提出了一种基于电驻波的锚杆长度无损测量方法。该方法基于传输线和天线等效原理,采用传输线上的驻波理论来测量金属锚杆长度,即扫描输入信号频率,当锚杆始端第1次出现电压最小值时,认为对应的信号波长为锚杆长度的4倍。实测结果表明,该方法耦合方便,测量效果好。     

基于STC89C52单片机的指环脉博测量仪设计与实现

脉搏测量是医疗护理基本监测工作之一,传统脉搏传感器多采用的是比如指脉、耳脉等方式,但具有难以有效维护、数据不精确等弊端;为有效解决上述问题,设计了一款基于STC89C52单片机的指脉测量仪,运用红外对管传感器以及光电转换,感知手指的微弱波动实现信号接收;该设计采用STC89C52单片机作为控制器核心,通过心率传感器来输出方波,当单片机收到相应脉冲波,数码管即可进行计数向接收端发送信号,达到脉搏测量仪计数和监控功能;调式与实际验证,该设计的脉搏测量仪与听诊器比,绝对误差为1.1,相对误差为0.9%,通过相关的调试使用,该脉搏测量仪成功实现了设计时的相应功能,具有潜在应用推广价值。     

基于MSP430F413的低频相位测量仪

本文介绍了一种基于MSP430F413单片机的低频相位测量仪设计.被测信号经整形电路输入到MSP430F413单片机定时器A的TA1、TA2输入端,利用定时器A捕获功能测量两同频信号的频率、相位差,测量结果送显示器LCM12864显示.测频范围10Hz～1kHz.     

一种多通道频率测量卡的设计与实现

基于频率测量方法与ARM Cortex-M3单片机定时器外设的特点,设计并实现了一种基于该单片机的频率测量卡。该测量卡利用单片机丰富的定时器资源,通过配置定时器的不同工作模式,实现了测量脉冲信号的频率、周期、脉宽及计数等功能。测量卡具有结构简单、易于实现、成本低、通道多、测量精度高和测量范围宽等优点。试验测试证明该测量卡能够满足工业现场测量频率信号的应用。     

一种金属锚杆长度无损测量方法

针对现有锚杆长度测量方法存在信号耦合复杂和测量长度受限问题,提出了一种基于半波偶极子天线的金属锚杆长度无损测量方法。将一根金属参考线作为半波偶极子天线的一臂,与单根金属锚杆一起等效为半波偶极子天线;采用HFSS软件分析了非对称半波偶极子天线对谐振频率的影响,提出通过频率扫描方式来寻找天线谐振频率;根据半波偶极子天线谐振时天线长度与信号波长的关系,由天线谐振频率和金属参考线长度求得锚杆长度。实际测试结果表明,该方法测量长度大于10m,测量误差小于5%。     

电阻应变式力传感器低频冲击频率测量电路设计

针对采用压电式力传感器、冲击力传感器测量冲击频率存在成本高、安装不便等问题,设计了一种电阻应变式力传感器低频冲击频率测量电路。该电路根据电阻应变式力传感器的工作原理,首先采用放大电路将传感器输出信号放大,然后运用电压比较电路产生方波信号,最后采用单稳态触发电路对方波信号整形,从而得到标准的方波信号。实际应用表明,该电路工作稳定,测量精度较高。     

基于改进Camshift算法的钻杆计数方法

针对采用传统的Camshift算法跟踪钻杆机器时相似颜色物体间易产生干扰的问题,提出了一种基于改进Camshift算法的钻杆计数方法:使用改进的Camshift算法实时捕捉钻杆目标,并且通过设置锚点以及判断时间间隔来进行钻杆计数。改进的Camshift算法采用模版匹配的方法定位跟踪目标,智能地选择合适的方法提取颜色直方图,并引入粒子滤波器,通过一定机制与纹理特征相结合,得到跟踪目标在下一帧的准确位置。实验结果表明,改进后的算法解决了相似颜色干扰问题,并且在部分遮挡条件下仍能够准确跟踪目标,从而实现对钻杆的准确计数。     

基于DDS技术的智能信号发生器的设计

本文提出了一种以直接数字频率合成(DDS)技术为基础的信号发生器的设计。采用单片机AT89C51控制DDS芯片AD9850产生频率可调的正弦信号,并通过低通滤波器得到纯正的信号,最后经过功率放大驱动电路输出目标信号。该信号发生器用在变压器绕组变形测试仪中,用来产生频率自动可调的1KHZ-1MHZ的扫频信号。发生器具有频率精度高,频率范围宽,操作快捷方便等优点。     

基于SD卡的低功耗多通道内记系统设计

给出一种应用于低功耗数据采集仪的SD卡设计方案,该方案选用高性能单片机C8051F020作为主控制器,采用SPI总线接口方式与SD卡相连,引入了FAT16文件系统来管理存储在SD卡上的数据。讨论了系统硬件接口和软件设计。     

基于RE200B红外传感器的体温仪设计

为了能在人口集中的公共场所快速、准确测量大批量人群体温,系统采用RE200B红外传感器作为温度采集器件,以STC89C52为核心,DS18B20传感器采集环境温度作为补偿温度,设计了一种电子红外测温仪.系统主要包括硬件和软件两大部分,红外信号经过光学系统聚焦在RE200B热释电探测器上并转变为相应的电信号,此信号经过放大、A/D转换,再送到单片机中进行数据的处理、补偿,最后送到液晶显示结果.软件采用C语言来编写.经实验测试：设计红外体温仪平均相对误差小于0.3％,符合系统设计的预期要求.     

嵌入式频率特性分析仪的设计及实现

研究设计基于PC104和FPGA的嵌入式频率特性分析仪。该分析仪采用虚拟仪器的概念,以PC104 CPU为主控单元,通过FPGA控制D/A、A/D芯片时序,输出全频率范围内的正弦波并采样存储系统激励信号及输出响应,最后通过CPU算法处理得到系统频率特性。实验结果表明：该仪器人机界面友好,测量速度快,测试波形与理论计算波形能较好吻合。     

声发射技术在高压输电塔锚杆腐蚀检测中的应用

在高压输电塔的锚杆顶端施加一瞬态激振力,由布设在锚杆顶端的声发射传感器接收反射的信号.对接收的声发射信号进行了时频分析和小波分析.通过对比可以看出,声发射信号的特征频率、能量与腐蚀的状况有很好的相关性.因此,声发射技术是一种可靠有效的检测高压输电塔锚杆腐蚀的方法.     

电容式膛压测试仪的设计

针对现有放入式电子测压器所遇到的问题设计了一种基于电容式的火炮膛压测试仪,该测压器利用壳体本身作为压力敏感元件,将压力信号的改变通过瞬变小电容转换电路转换为电容值的变化,利用差动式直流充电法将电容信号转换为单片机可以采样存储的电压信号;该测试仪体积小、电池供电、功耗低、能承受0～600MPa的压力,无需外部引线;试验证明采样频率达到100kHz,适合火炮膛压测试,为解决现有测压器价格昂贵,体积偏大的问题提供了可行的方案。     

基于UKF-RSS在线建模的WSN节点跟踪定位算法

在传感器网络中（WSN）锚节点负责接收GPS定位信号,但其使用寿命受能量约束,为了提高传感器网络的生存周期和定位精度,提出基于无迹Calman滤波（UKF）和传感器网络锚节点RSS在线建模的WSN定位算法,实现高效资源管理和利用方式。该算法主要包括位置预测和目标定位两个步骤,利用UKF算法对目标节点的下一位置进行预测,选择开启距离预测位置最近的几个锚节点,关闭无用锚节点,有效降低网络能耗。利用锚节点之间相互信号强弱基于RSS对开启锚节点周围的距离与RSS信号强弱关系进行建模,降低RSS算法对环境的依赖度。实验结果表明该算法能够有效对锚节点的开启/睡眠进行管理,并可降低环境依赖性,从而实现负载均衡降低能耗和提高定位精度的效果。     

基于小波分析的虚拟甲烷浓度谐波检测仪

基于甲烷气体的谐波检测技术,在LabVIEW虚拟仪器设计平台上采用小波分析技术对光谱信号进行去噪,并采用快速傅里叶变换对去噪后的信号进行频谱分析,获得甲烷气体吸收光谱一、二次谐波的幅值,实现甲烷气体浓度检测.实验结果表明,利用该方法可以很好地去除噪声,精确地提取出谐波信号,获得较好的信噪比.