一种轴扭转变形动态测量系统的设计及实现

设计并实现了一种以现场可编程门阵列（FPGA）为核心的相位差式的扭转变形动态测量系统。该系统以反射式激光测头和制作在旋转轴上的色标带构成敏感转速和作用扭矩的色标传感器,输出信号为脉冲和相位差。此外,以FPGA为核心构建了专用的鉴相、周期及相位脉宽测量模块。仿真、现场标定和实际测试表明,在0~2000N.m量程范围内,系统的综合测量精度小于0.5%满量程,能有效解决恶劣条件下高速转轴扭转角、扭矩及功率等动态测量问题。     

基于SOPC/Nios-II与数字移相技术的频率计设计

为实现uClinux下的电子测量集成仪器中的数字频率计设计,采用Cyclone系列FPGA 芯片EP1C6Q240,运用SOPC软核设计、Nios-II软件开发技术、数字移相技术,实现了0.02 Hz～225 MHz,1×10-6精度的频率及脉宽、相位差的测量.实验表明,这是一种有效、低成本的解决方案.在重点给出该技术实现方法的同时,介绍了系统仿真和误差分析.     

基于离散相位差检测的频率测量方法

针对传统测周法进行频率测量时存在1个测量时钟周期的固有误差的问题,提出了离散相位差检测的频率测量方法.该方法首先对测量时钟的上升沿和下降沿进行计数,使误差降低到测量时钟的1/2,然后结合阻容延时存储的相位差信息,进行N段离散采样对比,从而获得测量时钟与被测信号的相位差.通过相位差的补偿,使测量误差降低到测量时钟的1/2N.理论分析和实验验证表明,该方法在测量时钟频率无法进一步提高时,通过增加离散分段数N,可以使测量不确定度和测量误差都得到大幅降低,有利于提高频率测量的精确度.     

基于SOPC的任意波形发生器设计

介绍一种采用SOPC技术设计的DDS任意波形发生器。该任意波形发生器采用了FPGA＋USB通信芯片的硬件架构。具有即插即用的特性，能实现两路可调相位差的任意波形输出，波形频率分辨率达到0．1Hz。设计中对DDS的结构进行了改进。使其可以在波形切换时实现平滑输出。     

基于FPGA的测频技术的一种

以FPGA为核心的高速高精度的频率测量,不同于常用测频法和测周期法。本文介绍的测频方法,不仅消除了直接测频方法中对测量频率需要采用分段测试的局限,而且在整个测试频段内能够保持高精度不变。又由于采用FPGA芯片来实现频率测量,因而具有高集成度,高速和高可靠性的特点。     

新型机载质量流量计的信号检测与处理技术

根据机载环境和新型机载质量流量计信号特点,提出并研究了一种抗干扰性能极高的两路同频信号相位差测试系统.该系统根据电磁感应理论采集信号,两路信号采集后使用了小波阈值函数系数自适应的小波滤波方法,并通过检测峰值点的算法计算m相位差,这是与其他测试系统不同之处.实验表明该数据采集方式效果好.该相位差检测算法不需要整周期采样就可测量两同频周期信号间的任意相位差,并具有简单可靠、对噪声有很强的抑制作用和高精度的优点.     

基于FPGA/SOPC的预测控制器设计与实现

针对模型预测控制在微型设备及嵌入式系统应用中的实时性问题,从硬件实现控制算法的角度研究了基于FPGA(field programmable gate array)的预测控制器的设计和实现。采用基于Nios II嵌入式软核处理器的FPGA/SOPC(system on pro-grammable chip,可编程片上系统)方案,在FPGA芯片上构建SOPC系统,设计SOPC的硬件及软件系统,实现了基于FPGA的预测控制器;建立了基于FPGA和dSPACE系统的实时仿真平台,并进行了控制器实时仿真实验。实时仿真实验验证了基于FPGA的预测控制器的功能及实时性。实验结果表明基于FPGA的预测控制器提高了算法的实时性,并具有微型化等特性,能满足新应用的需求。     

基于SOPC的液压泵恒功率比例控制器的设计

以NiosⅡ软核处理器为基础研发了一种液压泵恒功率比例控制器.在FPGA中嵌入32位NiosⅡ软核系统,实现对液压泵的恒功率控制,并以此阐述了片上可编程系统(SOPC)思想.由于采用了SOPC技术,将全部接口电路集成在同一片FPGA上,结构简单,易于修改,具有很高的性价比.     

同频率正弦信号动态相位差的测量

给出了两同频率正弦信号之间动态相位差的一种测量设计,对测量方法和电路元件都作了比较详细的分析说明,该测量系统不但能显示出两信号相位差的大小,而且还能显示出两信号相位之间的超前或滞后关系.     

基于FPGA的高精度扭矩传感系统设计

使用电阻式扭矩传感器与FPGA器件实现高精度扭矩传感系统设计.传感器将外界的扭矩信号转化为频率信号,频率信号的范围5～15 kHz.利用QUARTUSⅡ软件与VERILOG语言编写程序,通过FPGA芯片实现出等精度频率测量系统,并对频率信号进行采集,计算出扭矩数值,最后通过LED显示.文中给出了扭矩测量系统的原理图,并对VERIL-OG编写的等精度测量方法模块进行了仿真,并得到很好的效果.     

FPGA加速处理的实时相位差测量方法

为实现高速相位差测量,采用频域分析方法,通过可编程门阵列（FPGA）进行了快速傅里叶变换fFFT）运算,并且运用坐标旋转数字计算机（CORDIC）算法提高了其运算性能。最终,提出了一种新的实时相位差测量方法。仿真结果表明,在保证高速的同时,测量结果有较好的精度。     

基于FPGA和USB的惯性测量组合测试系统设计

为实现某型惯性测量组合的自动化测试,设计了基于FPGA的测试系统,主要完成对惯性测量组合输出的舍有关键信息的3路频率及12路脉冲的测试.测试系统采用模块化设计,包括信号调理模块、分频模块、频率测量模块、12路脉冲计数模块、多路转换模块.测试系统接口采用USB形式,选用商品化的USB20C模块实现USB接口的设计,缩短了设计周期.实验表明,该系统满足设计要求,实现了惯性测量组合的自动化测试.     

基于SOPC的人体脉搏信号的测量

介绍基于SOPC并利用PVDF压电传感器对脉搏波信号进行实时采集处理的方案,阐述了系统的设计原理。系统由脉搏信号采集调理电路、SOPC数据处理和上位机测量结果显示3大部分组成。其中在SOPC数据处理部分嵌入32位Nios II软核处理器,用于控制脉搏信号的采集、处理。基于SOPC的人体脉搏信号的测量系统,将所有的接口电路集成在一片FPGA上,系统结构简单,易于升级和功能扩展,具有较高的性价比。     

基于MSP430F149的自适应功率因数测量仪的研究

本文介绍了基于MSP430F149的功率因数测量硬件系统及其算法设计。本测量系统对待测信号进行采样后,作数字低通滤波和DFT运算以估算其频率,从而根据信号频率灵活调整采样周期,能够工作在很宽的频率范围内。在采用LCD显示的同时,通过RS232接口可以在PC机上实时显示测量结果和信号波形,人机界面友好。     

基于单片机的相位差测量系统的设计

从硬件电路和软件设计两方面介绍了一种以单片机为主控器件的相位差测量系统的设计方案,此系统可用于两个同频率的正弦信号的相位差测量,并具有硬件电路简单、测量精度高、显示直观等优点,有一定的使用价值。     

偏振调制测距系统频率漂移误差及其补偿

偏振调制测距方法中,频率测量的稳定性是影响测距精度的关键因素。为提高偏振调制测距系统中频率测量精度,提出一种双向扫频频率测量方法。分析了偏振调制测距原理及测频精度与测距精度的关系,探讨了频率漂移量的影响因素和频率漂移规律,证明调制深度和热致附加相位差是影响频率漂移的重要因素。利用正向扫频和反向扫频时频率漂移方向相反的特点,提出频率漂移误差补偿方法,可在低调制深度条件下补偿热致附加相位差引起的频率漂移。对距离为15.23m的目标进行测量,频率测量标准差从3.822 9×104 Hz减小到5.807 5×103 Hz,测距误差从7.513 7mm减小到0.866 7mm,验证了该方法的有效性。     

C8051F020片上系统实现多倍周期测量频率的方法

频率测量广泛应用于各种领域。一种基于C8051F020片上系统的多倍周期频率测量法可以实现低成本、高精度频率测量,文章介绍了这种测量方法的硬件电路和程序软件及其具体的测量方法。     

基于SOPC的DDS信号发生器

直接数字频率合成(DDS)技术是信号源的发展方向。系统由FPGA主控板、矩阵键盘、LCD显示模块、DAC902模数转换器、高速乘法器组成。在FPGA里面采用SOPC技术和DDS技术,设计出了幅度、频率可以在一定范围内随意设置的多种波形发生器。     

数字频率计设计

在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果有十分密切的关系,因此数字频率计广泛应用于计算机、通讯、科研等各个领域。介绍了基于单片机的频率计的主要电子元器件和工作原理,以及系统的软、硬件设计。设计采用基于单片机的逻辑控制芯片对周期变化的频率进行频率测量,并将处理后的数据直接显示在LCD液晶显示屏上,以达到显示方便,清晰直观的效果。     

Multisim仿真中的相位差测量

Multisim是一款很好的仿真软件,但是它在进行相位差测量时不能直接读数,为解决这一问题,提出了一种由测量放大器与波特图仪构建的测量电路.详细介绍了该测量电路的结构、工作原理及参数设置.通过实例电路的仿真测量,说明了测量方法及测量误差.测量结果表明该测量电路在Multisim中可完成对正弦电路中任意电压的相位差测量并直接显示,测量精度高.