基于高阶滤波的肌电信号采集电路设计

针对表面肌电信号(sEMG)信号微弱、频率低、极易受到干扰的特点,设计了具有高共模抑制比、放大增益灵活可调、具有良好抗噪声性能的sEMG信号采集电路.信号的放大部分采用两级放大方案,以避免噪声被过分放大造成肌电信号被淹没的问题.带通滤波器部分由两组5阶Sallen-Key低通和高通滤波电路级联而成,阻带下降速度很快,近似达到-100 dB/(°),对噪声及其他生理电信号干扰的衰减能力极强.针对工频干扰问题,在陷波器部分设置Q值调节电位器,根据实测情况灵活调节电位器旋钮以便获取最佳采集效果.测试结果表明,所设计的电路放大增益可以达到60 dB,对50 Hz工频干扰有很好的抑制作用,可以有效提取20 Hz～500 Hz之间的有用信号,具有良好的抗噪声性能.     

基于微丝电极的神经电信号检测系统研制

研制了一种生物神经电信号检测系统.该检测系统采用微丝电极作为信号采集传感器,经过微弱信号调理仪器对微弱神经信号进行放大、滤波等处理,开发基于LabVIEW的上位机软件对所采集的信号进一步分析、显示以及存储等.实验中仪器噪声小于20 μV的条件下检测到了幅值为160 μV神经电信号,S/N≈8,结果表明:本检测系统可实现对微弱神经电信号的检测.     

用相关原理确定工频干扰噪声频率探究

在实时测量中．测得的信号往往淹没在较强的工频干扰噪声中。互相关函数是确定工频干扰噪声频率的一个重要手段。本文探讨了在LabVIEW平台上，用相关运算编程确定工频干扰噪声频率的方法：     

表面膈肌肌电的测量系统的设计与实现

膈肌肌电信号能很好地反映人的呼吸情况,针对传统一般用食道电极采集的现状,设计一个基于表面电极的膈肌肌电测量系统;在体表采集膈肌肌电信号并放大、滤波,采用以AD620为核心的前置放大器,其共模干扰抑制比大于100DB,通过高、低通滤波和50Hz陷波器分别滤除极化电压、高频噪声和工频噪声等干扰信号;多级放大后的信号经数学形态法滤除心电干扰后得到比较纯净的膈肌肌电信号;对该信号求取均方根值即可估算膈肌肌电强度,作为今后呼吸机机械通气触发和辅助支持的依据;实验验证了该测量系统能有效抑制工频等干扰,得到良好的膈肌肌电信号。     

电子罗盘的干扰抑制

为保证信号测量可靠性和精确度,有效抑制工频干扰和白噪声信号,提出了电子罗盘的干扰抑制方法.采用硬件电路滤去高频干扰,利用正弦波等分点均值滤波法和FIR滤波法分别滤除工频干扰和白噪声信号.通过电子罗盘滤波前后测量误差的对比,验证了滤波设计对干扰信号的抑制.     

基于C8051F020的微弱信号检测装置设计

设计一个基于锁相放大器的微弱信号检测装置,该系统用于检测强噪声背景下已知频率的微弱正弦信号的幅值.系统采用C8051F020为控制核心,并将采集的数据在LCD1602上显示.实践表明,该系统性能好,精确度高,能较好地完成微弱信号的检测.     

基于DAQ-2204的微弱信号数据采集与分析系统

针对某型号磁电式角度传感器的测试要求,设计了一种基于DAQ-2204数据采集卡的微弱信号采集与分析系统.描述了系统的硬件平台构成,介绍了基于LabVIEW的微弱浮动信号数据采集程序,通过修正驱动程序提高了信号采集精度.实验结果表明:该系统运行良好,信号采集精度高,对于微弱信号的采集有较好的应用前景,可移植搭建快速、便捷...     

植物微弱电信号在线采集系统的设计

植物电信号是细胞在生命活动中发出的电磁信号,由于其信号幅值为微伏级,在采集过程中,其有效信号很容易被噪声所淹没;依据植物电位信号的高阻抗源特性以及植物电位信号采集技术的特点,选择贴片电极作为测量植物表面电位信号的传感电极,有效降低了引导电极对植物的伤害和对植物电信号的干扰;采用AD8221芯片,设计了采集放大器电路用于采集植物电位信号,并搭建了植物电信号的采集系统,整个采集系统由放大电路、A/D转换电路、MCU、MAX232和计算机组成;以芦荟为实验对象,测得12℃时芦荟叶片电信号幅值的最大值是0.51mV,最小值是-0.22mV;结果表明该采集系统能够很好地采集植物电信号,为下一步的信号分析打下了坚实的基础。     

海洋剪切流传感器信号采集系统研究

剪切流传感器输出信号微弱并受到噪声的干扰,需要经过放大与滤波才可以使用,另外传感器信号采集频率相对较高导致存储量增大,为此开发低功能、高性能数据采集系统.该系统由电荷放大器,MSC1210芯片、LPC2114芯片、数据存储卡构成.电荷放大器对传感器信号滤波与转换,MSC1210对信号进行处理采集,LPC2114控制存储卡存储数据.为测试该数据采集系统性能,与数据采集卡PCI-6024E进行对比试验,试验表明该数据采取集系统工作可靠满足测量要求.     

大型接地装置的工频间隔波测量方法研究

接地阻抗测量对仪器装备有很高的要求。为了避免现场测量受到工频噪声干扰,测量仪器被迫使用异频法进行测量,极大地增加了仪器的成本。提出了一种大型接地装置的工频间隔波测量方法,以弥补异频法的不足。从原理、实施和现场应用等三方面开展了研究。间隔波方法通过同步的高速采集和电力电子开关输出工频的间隔电流信号,然后通过相邻周波信号的前后向差分以去除现场噪声的影响。在现场测量了不同类型强干扰的噪声,并通过仿真分析了间隔波方法的抗噪性能。该方法在某500kV变电站的接地阻抗测量中实现了间隔波测量方法的应用并与异频法作对比。证明了方法的有效性。该研究可为接地阻抗测量装备的轻型化和智能化提供参考。     

基于STM32和LabVIEW的地震数据采集卡的设计

针对地震波高动态范围的特点,设计一种基于STM32和LabVIEW的24位高精度、120 dB高动态范围的地震数据采集卡。采集卡前端通过采用基于△-Σ技术的24位ADC调制芯片CS5372,配合使用数字滤波芯片CS5376,实现较强的数据采集和处理能力。选用STM32作为主控制器,使采集卡拥有低功耗以及高可靠性和可维护性。上位机采用LabVIEW作为开发平台,通过网络接口芯片ENC28J60实现STM32和上位机的通信。     

基于CompactRIO的中性束高压平台电源数据采集系统设计与应用

为解决高电压、大电流和强磁场对中性束注入系统高压平台电源数据采集系统的影响问题,通过在CompactRIO （简称cRIO）控制器中运行NI Linux Real-Time实时系统,结合LABVEIW图形化开发工具,采用FPGA用户I/O采集模式与节点I/O采集模式混合编程,设计了1套全新的基于cRIO平台的数据采集系统。该套采集系统实现了中性束注入系统的第2条束线高压平台灯丝电源、弧流电源等信号在不同采集频率的混合测量需求。通过在HL-2A放电实验中测试表明,采集系统稳定可靠,抗干扰性能强,上位机界面操作灵活,维护方便。     

LABVIEW7.1在PID控制系统的应用

利用NI公司LabVIEW、PID工具包等软件配合PCI-6221等硬件,构建现代工业生产实时温度控制系统,解决温度不稳定变化和实地操作不安全不可靠带来的问题。将虚拟仪器投入实时生产中,更有助于安全可靠的操作并节省大量的人力物力,为工业生产温度控制提供服务,在工程应用和工业实验中有相当高的实用价值和广阔的应用前景。     

基于虚拟仪器的声音信号采集分析系统

采用PC机与NI数据采集卡USB4431为硬件平台,LabVIEW为软件开发环境,设计了多通道声音信号采集分析系统。系统可以实现信号的同步实时采集、实时调理、存储及分析,提供多种数据处理算法模块。该系统已应用在工程噪音分析中,显示了其方便、实用等优势。     

矿井提升机健康诊断系统设计

以LabVIEW软件为平台,设计了一种矿井提升机健康诊断系统。该系统利用传感器采集多个通道的连续数据,实现了对矿井提升机的实时在线监测;运用LabVIEW强大的信号采集和信号分析功能,并结合信息融合技术,实现了对矿井提升机信号的时域分析与频域分析,为矿井提升机的健康诊断提供了可靠依据。     

轧制力在线智能监测虚拟仪器开发研究

本文介绍了一个利用虚拟仪器技术开发的轧制力在线智能监测系统。系统以PC工控机为主控平台,利用虚拟仪器开发软件LabVIEW7.1与使用PCI总线的高性能多通道数据采集卡相结合,实现对轧制力信号自动采集、判断、智能数据处理等功能。     

一种用于井下电源质量监测的EMI采集与处理电路

随钻测井仪器工作于高温、高压等恶劣环境下,对电源质量进行监测可避免电子系统因供电问题而死机。由于钻铤内部空间狭窄且传输带宽有限,使得测量电流电压的传统方法并不适用。根据电磁干扰(EMI)信号的设备独立性和导体传播等特点,设计了一种电源线上的EMI信号在线采集与处理电路,适用于井下电源质量监测。该电路设计了低通、放大、抗混叠滤波等完整信号调理链路,并研制了高速模数转换模块,使用FPGA+STM32的运算架构将EMI信号实时转换为频谱。在FPGA中实现了模数转换器(ADC)的时序控制和可变静态存储控制器(FSMC)总线驱动,使得系统能够自主配置ADC的采样率和采样数目,采样率可达40 MHz。实验结果表明本电路具有良好的信号调理性能,通频带纹波低于0.1 dB,能够可靠地完成随钻测井仪器电源线上EMI信号的频谱采集。     

多路振弦式传感器桥梁检测系统设计

为了满足桥梁安全监测中振弦式传感器数据采集需求,设计了多路频率数据采集的测量系统。针对振弦式传感器输出信号微弱、容易受到干扰而造成的测量精度下降问题,设计了高效抑制干扰的硬件电路,软件以STM32处理器为核心,提出适合测量频率方案。测量系统能够在24 s内完成8个通道的振弦式传感器的测量,测量准确率高达99.9%。实验结果表明:该系统具有工作稳定性较高、硬件电路简单、抗干扰能力强等优点。     

基于PC机声卡的虚拟声信号处理系统

提出利用美国NI公司的LabVIEW软件和计算机声卡采集声场信号并对其进行处理的方案.比较了计算机声卡和数据采集卡(DAQ)之间的优缺点,发现PC机配置的声卡即可构成实时、高信噪比的声场数据采集系统.该应用可以推广到语音识别、环境噪声监测等多种领域,同时该方案对其他低频信号分析具有指导意义.