Design of automatic range switching circuit of acquisition based on FPGA signal

随着被测信号动态范围的扩大,测量仪器必须具备自动量程功能,由此本文提出了一种具有自动量程功能的信号采集电路的设计方法。基于逐次比较的思路,该电路利用模拟电路对信号进行识别,通过FPGA控制继电器切换至合适量程,从而实现自动量程功能。在实际测试中,该电路能对信号进行快速、准确量程识别,有效保证了测量精度。因此该采集电路适用于电压表、示波表等测试仪器信号采集部分的设计,并且具有成本低、结构简单、稳定可靠的特点。     

光纤液位传感器信号采集系统的研究与设计

光纤液位传感器信号采集系统的优劣,直接关系到系统感知的外界信息能否不失真地传回中央控制系统。考虑到光纤液位传感器对外界信息感知的高精度、低时延、低温漂、大量程的基本要求,设计一种自动转换量程的光信号采集电路。系统利用程控放大器CD4051对信号进行判断,并能够智能选择量程,确定放大电路的反馈电阻。通过调理电路放大、滤波、跟随后对信号进行A/D转换,并将转换后的数字信号传递给FPGA主控芯片分析处理。测试结果表明,该光信号采集系统能够实现1 n W~10 m W范围内的光信号的采集,线性度好,误差小于±0.96%,精度高,适用于光纤传感领域。     

用于光强检测的前置放大及量程自动转换电路

设计出了一种用于光强检测的前置放大及量程自动转换电路。许多光强信号放大电路仅追求高增益,忽略了对测量范围的考虑。本文采用同轴尾纤型光电探测器把光强信号转换成光电流信号,精密截波稳定型运算放大器ICL7652把光电流信号转化为电压信号,量程转换电路74HC4052受单片机控制可在4个量程之间自动转换,通过调节暗电流补偿电路减小光电二极管暗电流所产生的影响。仿真测试结果表明,电路参数选择合理、电路模块性能稳定,并且很好地降低了噪声的影响,设计的电路具有低噪声、高增益、高共模抑制比、失调小等优点,探测光强动态范围可达76 d B。     

基于单片机的自动电阻测试仪的设计

本文设计的自动电阻测试仪主要由恒流源测量电路,测量信号放大电路,继电器组切换电路,步进电机驱动电路组成,以C805117020单片机最小系统为数据处理和控制核心,具有100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四个量程。各档位可进行自动切换。具有电阻筛选的功能,可以测量连续变化的电阻值并实时显示绘制曲线。该设计结构简单,运行可靠,精度高,具有较高的性价比和实用价值。     

智能仪器的量程自动转换设计

给出了一个以较新思路设计的仪表量程自动转换逻辑电路：该电路的控制逻辑采用计数器分别对电路中A／D转换器发出的过量程脉冲(OR)和欠量程信号(UR)进行计数，并用计数器的输出作为量程编码去直接控制量程选择，同时它又作为量程指示信号。整个电路的全部逻辑在一片PLD中实现，而且系统稳定可靠。     

基于STC89C52单片机的自动电阻测量仪

用于测量电阻的仪器很多,但大都需要手动换挡,如果测量任务繁重则会大大降低测量效率,基于此,设计了一种以STC89C52作为核心控制器,并配以采集电路、档位切换电路、键盘电路、显示电路、报警电路等测量电阻及电位器的电阻测量仪。该测试仪具有自动切换量程、电阻筛选、超值报警等功能,可以对0~10M的电阻进行测量并显示测量结果,测量精度达到1%,同时还可以对电位器进行自动测量并绘制电位器的测量曲线。     

基于AD4130的高精度温度采集系统设计

介绍了一种基于AD4130芯片的高精度温度采集系统,系统以单片机（MCU）为核心,设计4路AD4130电路作为信号采集放大及AD转换电路,可实现8路高精度温度传感器测量,具有自动校准,恒定电流源输出、自动量程切换,适用于负温度系数（NTC）传感器精密测量,也适应PT100、PT1000、PTC传感器测量,设计RS485异步通讯接口电路作为信号输出电路,可实现与上位机通讯。这种新型温度采集系统采用10μA的电流源输出,降低了传感器自热,实现了温度高精度检测。     

热激励硅谐振梁压力传感器闭环数据采集系统

利用正反馈闭环谐振原理,采用偏置交流激振、一倍频拾振的方法,设计了闭环谐振电路和相应的数据采集电路,并对该电路进行了综合调试.实验结果表明,该系统实现了该传感器频率信号的自动跟踪和信号转换,以及快速、准确采集压力数据的功能,采集频率范围为30～100kHz,频率采集精度为±1Hz,温度采集精度为0.03℃.     

基于TSL模块的智能导航平台开发

智能导航平台是在一个标准汽车模型和直流电机基础上,配以单片机及外围电路共同构成的智能平台,其优点在于能够根据路况而改变和自动实现转弯等功能,这就对硬件机械的设计要求很高。基于此,本文研究了基于TSL1401线性CCD图像识别智能小车的设计与开发,分别进行了CCD传感器信号采集处理模块设计,主板及电机驱动模块设计,控制算法的编制及执行和调试、舵机控制设计与安装,通过系统硬件平台搭建和软件设计,采用TSL1401线性CCD作为小车的循迹模块来识别白色路面,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号,完成了基本功能和系统调试,测试结果表明系统具有良好的避障成功率和控制精度。     

基于AT89C51单片机的量程自切换频率计

量程自切换频率计采用AT89C51单片机控制,主要由信号放大整形电路,单片机控制电路,分频电路,信号显示电路以及电源电路五个模块组成。本文阐述了系统的硬件组成及工作原理,论证了设计方案的可行性。系统程序采用C语言编写,经Keil软件进行调试后在Proteus软件中进行仿真,并且经过实物的测试,可以实现对不同波形的频率进行测量。具有自动切换并指示量程,精度较高,测量范围较大等特点     

基于STM32的自动量程电压表的设计

本设计能够精确的测量直流电压、交流电压,具有测量精度高,抗干扰能力强等特点。整个系统可以用一块9V电池供电,实现了低功耗和便携功能。交流测量是用AD637真有效值转换芯片将交流信号转换成直流电压后测量;用带钳位保护的反向放大器进行输入电压转换,实现了10MΩ的输入阻抗和高安全性。电路中关键器件采用TI公司的精密运算放大器OPA07和仪表放大器INA128,实现了高精度的测量;ADC采用STM32f103ZET6片内自带的12位AD,实现了低功耗,量程自动切换功能。     

基于AD8306的参考源自动切换电路设计

介绍了采用对数放大器检测功率法设计了一种基于AD8306的参考源自动切换电路,该电路具有自动切换、阈值可控、动态范围大、精度高等优点。通过电路测试得到阈值设定的动态范围最高可达100 dB,识别精度高达±0.4 dB,能较好地满足工程应用。     

基于单片机控制的数字频率计设计

提出一种基于单片机AT89S52控制的数字频率计的设计新方法。该方法将待测频率信号经过整形放大后输入单片机,然后由单片机控制内部计数器分别对待测信号和标准信号同时计数,再经运算处理得到测量结果,可自动量程转换,并由1602ALED显示器实时显示。该设计与传统测频系统相比,具有体积小、成本低、低功耗、精度高等优点,适用于各种测量电路。     

AGC四路正交信号激励模块设计

在基于通用检测平台的某型导弹装备距离通道测试中,需要产生四路同步正交信号作为激励。介绍了一种基于NE572芯片的具有自动增益控制（AGC）的四路同步正交信号产生电路,信号频率变换范围为750～6 910Hz。电路结构简单,调整方便。通过实验,由信号发生器模拟通用检测平台输入电路的激励信号,分析了电路输出信号的频率范围、输出幅度波动范围以及输出失真情况,设计完全符合需求,验证了电路的可行性。     

基于HDL的PAL制数字视频图像采集控制器设计

介绍了PAL制电视信号的组成和数字视频图像采集的过程：用Verilog—HDL设计了PAL制数字视频图像采集的控制电路；该控制器为DSP进行实时数字图像处理准备好RGB数据，其中包括数据采集控制电路、存储器接口、总线切换电路和DSP接口等电路：在ModelSimPLUS6．0SE软件中进行了仿真和调试，结果表明实现了PAL制数字视频图像采集的相关功能。     

一种大动态范围的微弱信号采集系统设计

以PIC和CPLD为控制核心设计了一种高速、高精度数据采集系统,用以实现大动态范围的微弱信号的检测;阐述了系统控制单元所要实现的功能以及实时实现该检测所必需的切换电路的设计。本采集系统通过实验进行了验证并运用于实际仪器当中,取得了良好的应用效果。     

基于数字集成电路的数字式智能电压表的研制

为了解决一般数字电压表自动转换量程、被测电压极性判断、幅度变换、超量程显示及报警信号等智能化问题,采用数字电路芯片,通过数字逻辑控制关系实现电压表使用功能的智能化。阐明了电路设计原理,介绍了电路系统的组成、各部分电路的功能及特点、电路元件的选择、信号处理的过程等内容。通过实物验证,实现了设计功能,并由此设计得到了一台自制数字式智能电压表。     

多类型开关量设计

开关量信号对于设备运行的监视以及设备的控制非常重要,文章介绍了一种多类型的开关量,它可进行16路延迟测量并能发出20路28．5V＼OV控制信号。它具有电路设计简单、使用灵活和控制数目多等特点,适用于多种设备的测试与控制。     

单片机在智能微光功率计中的应用

本文阐述了智能微光功率计的原理及设计方法，在此基础上研制出的智能激光功率计具有自动量程变换，光谱响应自动校准，数据采集和处理的自动化，程控ＬＥＤ显示等功能。从而实现了弱信号的精确测量和测试过程的自动化。     

An integrated CMOS time interval measurement system withsubnanosecond resolution for the WA-98 calorimeter

The time interval measurement system of the WA-98 calorimeter is presented. This system consists of a constant fraction discriminator (CFD), a variable delay circuit, a time-to-amplitude converter (TAC), and a Wilkinson analog-to-digital converter (ADC) all realized in a 1.2-μm N-well CMOS process. These circuits measured the time interval between a reference logic signal and a photomultiplier tube (PMT) signal that had amplitude variations of 100:1 and 10-ns rise and fall times. The system operated over the interval range from 2 ns to 200 ns with a resolution of ~±300 ps including all walk and jitter components. The variable delay circuit allowed the CFD output to be delayed by up to 1 μs with a jitter component of ~0.04% of the delay setting. These circuits operated with a 5-V power supply. Although this application was in nuclear physics instrumentation, these circuits could also be useful in other scientific measurements, medical imaging, automatic test equipment, ranging systems, and industrial electronics