PLC系统中使用开关量输入模块检测脉冲信号的限制条件

针对开关量模块采集脉冲信号的应用，分析了模块响应时间与PLC系统扫描周期对被采集脉冲信号的制约条件。     

基于CPLD设计的高速机械传动误差采集模块

介绍了基于信号细分理论的机械传动误差采集模块部分的实现原理。给出了传动误差测量系统的整体设计,包括前置整形放大电路、误差采集模块及FIFO数据缓冲器、USB2.0传输模块、PC机等。基于CPLD芯片EPM7512AETC144设计了误差采集模块,描述了其组成部分(控制命令寄存器组、可控分频器、FIFO控制器、相差产生电路、全脉冲计数器、相差计数器等),并通过时序仿真验证了CPLD设计的正确性。该CPLD可再编程的特性方便了后续开发对采集模块的升级。     

用于高速脉冲回波采集等效采样模块

文中介绍用于高速脉冲回波采集的等效采样模块.该模块采用顺序等效采样法,可以将高速宽带信号变换成低频信号.它的最高等效采样率达20Gsps.经实用证明该模块的使用灵活,性能稳定,抗干扰性强.     

直流断路器测试装置的研制及应用

针对目前直流输电工程中大量应用的直流断路器,提出一种自动调试的方法,设计了一种测试装置,用于解决直流断路器主支路阀组、转移支路阀组、二极管阀组的工程调试。测试装置包括信息处理模块、光纤脉冲收发模块、采集模块、程控电源模块等部分。测试方法是:通过信息处理模块控制程控电源模块对直流断路器的转移支路阀组、二极管阀组、主支路阀组进行充放电回路的检测;通过光纤脉冲收发模块控制直流断路器相关模组的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)通断进行功能测试,包括检测正常控制的功能,检测硬件功能和异常控制的功能,检测软件协议容错能力。测试时专家系统自动比对采集模块实时采集的特征曲线,结合反馈的状态信息,快速检测被测模块硬件电路、定位故障。在张北工程中的实际应用表明该方法能够满足现场验收测试及出厂调试的需要。     

基于 FPGA 的多波束声纳发射机与 接收机模块化设计

为了满足多波束声纳系统中高声源级发射与多通道低噪声采集的需求,同时为了提高发射机与接收机的可扩展性,提出了一种高压脉冲发射模块以及一种多通道TVG(time variation of gain)采集模块的设计方法,并且采用FPGA作为逻辑控制芯片,在FPGA内规划了发射模块与采集模块的触发时序。根据千兆以太网的传输带宽,设计了IP报文的数据格式,分析了数据传输路径,实现了实时数据采集。实验测试表明,在100 kHz工作频率下时,发射模块的声源级达到了200 dB,采集模块的本底噪声小于4μVrms,幅度一致性偏差为-6.94 dB,相位一致性偏差为0.25°。     

基于FPGA的X射线脉冲信号数据采集系统设计

为研究脉冲星X射线辐射脉冲信号的特点,需要记录X射线脉冲信号的上升沿时刻与脉冲信号峰值.设计了基于FPGA的X射线脉冲信号数据采集系统.重点介绍了数据采集系统的组成、功能及硬件设计.其中,系统采用11片多通道高速串行ADC用于X射线脉冲信号的采集,利用数字电位计及高压电源模块实现探测器偏置电压的精细调节,利用数据存储校正电路等完成采集数据的校正处理,并可通过图像传输电路完成图像数据的传输与显示以及系统功能的调试.与上位机通信,完成指令的收发控制,调整采集系统的工作状态.     

术中神经监测系统设计与实现

在传统甲状腺手术中,临床医生凭借肉眼识别,很难有效判定喉返神经位置,容易导致喉返神经损伤,而喉返神经损伤会导致患者无法正常说话甚至危及生命。使用术中神经监测技术,有效识别神经信号,避免术中损伤神经,本文详细介绍术中神经监测系统的设计与实现方法。该系统主要由主控模块、电流刺激模块以及神经信号采集模块组成,主控模块采用了ARM+FPGA双核架构,实现了电流刺激模块输出脉冲电流以及信号采集模块中的A/D转化功能,同时对采集模块采集的数据进行处理;电流刺激模块以高精度D/A转化芯片为核心设计电流源电路,用来调控电流脉冲的强度和脉宽;采集模块以高精度A/D模数转化芯片为核心适配低噪放大电路,实现神经信号的采集功能。使用本系统进行小猪喉返神经模拟临床人体监测实验以及在医院进行临床实验验证,证明本系统能够有效激发喉返神经信号并识别到神经信号,满足临床医生需求。     

光纤电流互感器远程同步监测系统的研制

为了获取和研究全光纤电流互感器(OCT)挂网试运行的准确参数和真实性能,介绍了1种基于GPS授时模块的OCT远程实时同步监测系统.由于OCT光源光强不稳定,增加了光源光强信息的采集;利用GPS模块的PPS脉冲和授时,实现异地同步采集;通过AMR11芯片控制数据采集、GPS授时和远程通信,实现单CPU结构的SPMU功能....     

自行车里程计数表的设计

该自行车里程表系统是以芯片AT89C51为核心，采用霍尔传感器作为采集信号的工具，将采集的信号转化为不同的频率f的脉冲信号，经过51单片机控制处理之后，得到相应需要的数据即自行车的速度以及里程数，通过LED模块展现给用户。     

基于金属化膜法的输电线路电晕损耗在线监测系统研究

在提出的基于金属化膜的输电线路电晕损耗监测方法基础上,研制了一套在线监测系统,它包括主机、导线电压采集模块和电晕电流采集模块3部分。电晕电流采集模块放置在高压输电线上,采集各分裂导线的电晕电流转化的电压信号,该信号由并联在薄膜金属镀层和分裂导线之间的采样电阻得到。电压采集模块放置在变电站内,采集输电导线的电压。2个模块的采集由GPS的秒脉冲上升沿触发同步,且均通过GPRS无线传输方式将数据传输至移动通讯网的公共端口。远端上位主机通过有线网络访问该公共端口,将其存储的电压、各分裂导线的电晕电流数据按照瞬时功率算法计算出单位长度各分裂导线的电晕损耗,以及折算线路电晕损耗。实验表明,该系统能准确测量输电线路电晕损耗。基于金属化膜的输电线路电晕损耗监测技术的研究,为后续对超特高压输电线路进行不同气候和环境条件下的电晕及其效应展开研究奠定了基础。     

基于SOC的线阵CCD图像采集单元设计

为提高工业在线视觉检测系统中CCD图像采集单元的性能,使用Xilinx公司生产的Virtex-II Pro系列FPGA,采用标准IP Core结合用户逻辑模块的方式设计了基于SOC(片上系统)的线阵CCD图像采集单元.在介绍图像采集单元整体结构及工作过程的基础上重点介绍了如何设计片上系统中的用户逻辑模块以输出CCD及A/D驱动脉冲,并利用Virtex-II Pro内部的双端口BlockRAM实现对CCD图像数据的采集和存储.基于片上系统的线阵CCD图像采集单元具有结构紧凑、采集速度快、通用性及可扩展性强等特点.     

变压器绕组微小变形脉冲响应检测系统的设计

频率响应法( FRA)广泛应用于变压器绕组变形的检测.针对传统的扫频方式检测频带窄,灵敏度低且测试速度慢的缺点,本文设计了一套基于纳秒脉冲响应法的变压器绕组微小变形检测系统.系统的硬件部分由纳秒脉冲源、高速采集模块、阻抗匹配器和计算机构成.其中纳秒脉冲源可产生上升沿5ns、半脉宽50ns、幅值2kV的双指数脉冲.采用L...     

超级电容器用于建立强脉冲磁场的可行性研究

为解决爆炸磁流体发电机应用设计中储能高压脉冲电容器存在的一些缺点,提出了一种以超级电容器替代高压脉冲电容器作为储能器件建立强脉冲磁场的设计方案。在给出脉冲放电回路中超级电容器的等效电路模型、超级电容器模块的设计原则和储能系统管理方案后,对超级电容器模块振荡放电和非振荡放电两种类型进行了分析计算。超级电容器模块和高压脉冲电容器模块的放电电流仿真波形和模块参数的对比结果表明,在产生同样大的脉冲电流下,超级电容器模块放电持续时间更长,在体积和重量上有一定的优势,用于建立强脉冲磁场是可行的。     

基于自由摆的平板控制系统

本论文采用角度传感器,运算放大器,AD转换器采集平板变化信息,通过单片机,产生脉冲信号,控制电机模块驱动步进电机带动平板转动,摆杆角度越大步进电机转过的角度越大,从而控制平板状态基本保持水平,实现自由摆得平板控制。     

多模块电感型脉冲源系统的分析与优化

由于电感储能型脉冲源单模块的能级受限,无法达到电磁发射的能量要求,需进行多模块协同工作的研究。而电感型脉冲源元件参数众多,工作过程复杂,且多模块运行中存在串扰,给系统设计带来很大的挑战。该文基于Meat Grinder with SECT电路,探究了多模块电感型脉冲源的工作过程,经过磁路和电路的等效处理之后,将多模块系统的运行简化为单模块问题。基于此,建立了详细的多模块脉冲源系统的解算方法,可以利用最底层的几何和电气参数,计算出脉冲源系统的性能指标。使用遗传算法对系统参数进行大规模优化,得到储能密度最高的多模块电感型脉冲源系统的参数,使用8个分立的脉冲源模块,并联、同步为负载放电,可以实现4.58MJ/m³的储能密度和158kA的电流输出。     

基于FX3U-PLC的水箱恒温调节系统设计∗

针对水箱恒温调节问题,采用FX3U-4AD模拟量采集模块,以及FX3U-PLC内置PID调节指令和脉冲宽度调制输出方式,设计恒温调节程序,并通过阶跃响应自整定法确定PID参数.经验证,该系统简单可靠,程序设计方案能应用于模拟量调节系统.     

相位法故障定位中远距离通信系统的设计

根据零序电流相位法故障定位的原理,利用GPS秒脉冲对提取的零序电流进行同步采样,将采集到的相位数据经无线通信模块实现信息传输.在介绍基于C8051F310单片机和SRWF-508远距离无线通信模块构成的硬件系统基础上,通过对通信协议以及软件流程的设计,实现了数据的多跳传输.最终通过中心站软件判断故障区段,从而验证相位法故障定位的可行性.     

基于STM32和PWM的锂电池检测系统设计

系统为工控机结合微处理器的双层分布式控制结构,采用脉冲宽度调制技术的充放电方式,运用闭环负反馈的控制策略。主要介绍了锂电池性能检测控制系统的总体设计方案,锂电池充放电控制模块、信号采集控制模块等设计。最后给出了系统的实验结果及数据分析。结果表明,该系统响应快、精度高,运行稳定可靠,操作方便,能够根据标准的要求进行程序设定,完成多种工步的检测。     

一种绝缘寿命测试用高压方波脉冲电源的研制

高压变频驱动绝缘寿命脉冲电应力加速试验需要对称双极性高压方波脉冲电源,当前的高压脉冲电源尚不能完全满足需要,而现有的高速功率电子器件难以直接产生所需波形高压脉冲电源。本文通过光纤传输脉冲同步控制信号,使多个隔离电压达20kV,幅值1kV的对称双极性脉冲逆变电路模块同步工作,将多个这种方波脉冲模块级联构成脉冲峰峰值8kV以上高压脉冲电源。该文分析并给出了多H桥级联方式下脉冲上升时间的估算方法以及各独立模块电源隔离电压和容量的确定方法。该高压脉冲电源构成方法可通过改变级联模块数量灵活改变脉冲幅值电压等级,经测试可较好满足绝缘寿命加速老化试验对脉冲波形的要求。     

一种全固态多匝直线型变压器驱动源的研制

针对脉冲电磁场生物医学应用中高电压大电流宽范围脉冲的应用需求,设计了一种多匝直线型变压器驱动源(LTD)。该LTD脉冲发生器的磁心采用多匝绕制的方式,可输出宽脉宽的脉冲。设计了各级LTD模块同向绕制的驱动供电及储能充电隔离方式,各级磁心隔离电压为LTD模块的工作电压。多匝LTD脉冲发生器共由10级LTD模块组成,各级LTD模块由18个储能电容及MOSFET放电开关并联,并设计了其同步驱动电路。通过对各主要器件的型号进行分析筛选,研制了模块化紧凑型多匝LTD全固态脉冲源样机,可输出脉冲参数为:电压幅值0～5kV,输出脉冲电流高达500A,脉冲宽度200ns～5μs,上升沿30ns,下降沿16ns,其脉冲宽度、幅值等参数均灵活可调,并且可通过增加LTD模块的数量,实现更高电压的脉冲输出。