基于Zynq的三重四极杆质谱仪数据采集系统研究

设计了一套高速数据采集系统,系统基于Xilinx Zynq-7000系列全可编程平台,在Zynq内部实现了数据采集时序控制、高速脉冲计数、异步先进先出存储器(Frist in First out,FIFO)控制等功能。该系统中计数器为32位,采样频率400MHz,误差≤0.035‰。设计了信号调理电路,该电路实现了从离子脉冲信号到Zynq可直接接收的LVTTL电平转换功能。将该系统接入三重四极杆质谱仪进行聚丙二醇(Polypropylene glycol,PPG)质量分析实验,可得到高质量的谱图。该系统具有集成度高、大量程、高精度等特点。     

适用于嵌入式应用的高速信号采集电路

介绍了高速采集电路的一个现场数据采集系统的前端．该采集电路由高速A／D,CPLD及高速存储器构成,类似数字示波器或采样卡,具有高速采样,高速缓存以及完整的触发设置功能,适合采集高速瞬时信号．但与通用信号采集产品不同的是该产品具有开放的总线接口．可直接连接各种单片微机,DPS或微处理器,适用于嵌入式系统的应用场合．描述了该电路的功能和原理,重点讨论“Roll Mode”逻辑及其如何实现对高速瞬时信号的捕获功能．     

lamb波投影成像数据采集系统的设计

介绍了一种用于lamb波投影成像系统的数据采集电路的设计,真整个采集系统以FPGA芯片为核心,实现了对接收超声波信号的前期预处理、高速A／D转换、高速数据缓存和高速数据通信等一系列功能。     

光子计数探测与成像实验装置设计

光子计数探测是微弱光学辐射探测和超快速成像研究的关键技术.利用工作于盖革模式的雪崩光电二极管(APD)结合适当的驱动熄灭电路和NI-PCI高速图像数据采集卡构成实验系统硬件框架,通过Labview和VC++混合编程实现系统的数据采集处理程序和显示界面,设计建立了一套光子计数探测与成像实验装置,详细介绍了实施方案.该实验装置实现了光子计数脉冲信号的探测、处理与显示,为微弱光学辐射信号的探测与超快速成像研究提供了实验平台.     

电磁超声脉冲激励电路的设计

为了解决电磁超声能量转化效率较低、信号微弱的问题,设计了一种电磁超声脉冲激励电路。过零检测电路和单片机实现磁场强度与涡流激发的同步以及脉冲个数的控制;UCC3895芯片产生全桥电路的驱动信号,控制脉冲的频率和占空比;MOSFET管IRFP450构成全桥电路实现信号的功率放大。试验结果表明：该系统的稳定性好,可调节磁场强度,能有效地提高电磁超声能量转化效率。     

单片机的数据采集实验板设计

设计的电压数据采集系统是以单片机(STC89C52)为控制核心的系统.该系统具有电路简单、功耗低、可靠性高等优点,能实现对多路模拟通道信号的数据采集与处理.并且通过ADC0809模数转换芯片把采集的电压信号转换为数字信号,再经单片机简单处理,实现将采集的数据送LED显示器进行直观显示的功能.本设计采用Keil C51语言软件编程,利用单片机内部资源简化了整个硬件电路及软件的设计,模块化处理又使得电路设计清晰合理,体积小,功效性较强.     

脉冲激光光谱测试仪的设计

设计了一种基于ISP技术的线阵CCD的驱动电路和高速脉冲光谱数据采集卡,建立了一套智能化脉冲激光光谱测试系统。该系统主要由分光系统、CCD传感器、光脉冲同步信号发生器、数据采集卡及计算机等部分组成。CCD将光强信号转换为电信号输出,经A/D转换器转换后的数字信号存入数据采集卡的帧存储器中,由计算机控制进行光谱数据的分析、处理。提出了用重心法对脉冲激光器的重复频率进行评估的方法,使测量精度达到了亚像素级。对系统所用脉冲激光器谱线峰值波长的复现性进行了测量,其标准差为0.0327nm。     

用EPROM编码实现的增量码信号处理系统

为能有效地滤除各种不符合相序的干扰脉冲信号且其他性能参数(如测量速度等)不受影响,设计了一种采用EPROM编码反馈技术实现四细分辨向的增量码信号处理电路.系统以大规模集成器件8253作为计数器件,用单片机89C51完成测量运算及控制功能,使得系统结构大为简化,并具有较强的抗干扰性能及较高的智能化程度.该系统可用于光栅、激光干涉仪等输出非调制信号的增量式测量装置的信号处理.     

超声检测系统中数据采集电路的柔性设计

介绍了一种数据采集硬件电路的柔性设计方法,在为柔性数据采集板卡配置的CPLD柔性资源和柔性接口资源基础上,使板卡上的基本功能与二次设计的柔性功能相结合,实现了系统中的检测周期、特征信号变换控制与数据采集之间的硬件同步与控制。在电路设计中没有传统的PCB制作和电子元器件的焊接工序,整个专用数据采集电路系统设计可在不到一天时间内完成。     

基于TMS320F2812的正交编码脉冲采集实现

为分析高速高精控制系统中运动物体的定位情况,设计一个基于TMS320F2812的正交编码脉冲的数据采集系统。一方面,在TMS320F2812上编写数据采集程序;另一方面,采用VC++语言设计上位机应用程序。实验证明,上位机应用程序实现数据的图形显示和文本导出等基本功能,并且上位机应用程序显示的图形与其他软件显示的图形一致。该数据采集系统电路简单可靠,适用于能够产生正交编码信号的传感器的数据采集。     

脉冲电压信号测量系统

随着电子技术的发展,半导体开关元件的切换频率不断提高。为了检测开关元件在快速切换开关时产生的脉冲电压信号,本文讨论了窄脉冲信号检测的原理和方法,设计并实现了脉冲测量电路。该电路分别采用高速ADC和DDR2存储器进行波形采集和存储,并在FPGA中设计检测电路,通过信号同步触发的形式实现窄脉冲信号的实时检测。实验表明:系统能够有效捕获到脉宽为100纳秒级的信号,且具有较高的幅度精度以及良好的实时性。同时,预触发长度可以通过编程实现。     

一种矩形脉冲信号沿控制电路设计

随着矩形脉冲信号的广泛应用,作为脉冲质量的重要参数,脉冲信号上升/下降时间越来越受到重视。针对矩形脉冲信号沿可控的要求,提出了一种对矩形脉冲信号上升/下降沿时间精密控制的电路设计。该电路基于电桥平衡原理和电容的电荷存储特性设计,利用电桥平衡原理设计高速开关,通过高速开关控制精密可控恒流产生源和恒流吸收源对电容的充/放电电流,实现对矩形脉冲信号上升/下降时间的控制。实验证明,该设计能够实现矩形脉冲信号上升沿/下降沿时间在800ps至1μs范围内可控调整。     

基于光器件调制的高增益射频放大电路研究

该设计实现了0～6 GHz频率范围内增益可调的高摆幅电光调制驱动电路,用于铌酸锂相位调制器和强度调制器的信号调制。该电路可将各种编码方式的高速串行随机数放大到10 V峰峰值电压。此外,该电路还支持程控调节输出摆幅功能,可根据需要实时调节输出信号的大小,非常适用于高速光纤通信系统、量子通信等领域。该电路具有高带宽、高摆幅、低噪声、高稳定性、高可靠性、使用方便、低成本等特点,有利于设备的量产化。     

一种通道可扩展的堆叠式数据采集系统设计

针对武器装备测试过程中对振动、冲击、压力等多路信号的采集需求,设计一种通道可任意扩展的堆叠式微型数据采集系统。采用FPGA作为核心控制器,将系统功能划分为基础控制模块和数据采集模块,通过在基础模块上叠加数据采集模块的方法实现对采集通道数量的扩展。数据采集模块内置程控信号调理电路和采集电路,采集数据编帧后通过M-LVDS多点互联总线传输到控制模块中。系统由控制模块管理采集模块,并通过USB电缆将数据上传到计算机进行波形分析。经测试,该仪器能按需求灵活扩展通道数量,单通道采样率最高可达500kS/s,具有微型化、抗冲击等突出特点。     

配电网电力参数交流采样的研究与实现

介绍一种采用16位单片机80C196KC设计的交流数据采集终端，给出了各种交流采样参数的计算方法、硬件电路结构框图以及数据采集软件的设计原理。该交流数据采集终端经实际使用和测试表明：该方法便于电路和软件实现，具有数据计算、处理功能强，实时性好，以及多种通信方式等特点，便于配电监测系统组网实现电力系统自动控制。     

基于CPLD的脉冲发生器及其在脉冲激光模拟测试中的应用

本文通过设计一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的脉冲发生器,实现了脉冲周期不间断可调的驱动控制信号的产生,并通过设计DAC控制的快速响应大功率驱动电路对脉冲发生器产生的信号进行功率放大,驱动高灵敏度的1.06 μ m波长发光二极管,有效地模拟了脉冲激光发射的测距信号和制导光场信息,从而解决了脉冲激光设备中接收系统的接收灵敏度和测距机测距分辨能力及制导接收系统的偏航和俯仰制导效果等多参数的非接触不解体测试问题.该模拟测试装置具有测试精度高、体积小、重量轻和可靠性好等特点,适合于在野外在线测试中使用,具有较高的实用价值和良好的推广应用前景.     

12位3M高速数据采集系统的研制

讨论了一种高速（３ＭＳＰＳ）、１２位分辨率的数据采集卡的设计要点,其中包括通道转换,高速Ａ／Ｄ转换,数据缓存,中断扩展,计算机接口等电路的设计。该采集卡可直接插入计算机的扩展槽,构成一存贮最大,兼容性好,性价比高的数据采集系统,可广泛应用于声发射等各类信号的采集与处理。     

基于虚拟仪器技术的气体小流量自动检定系统

根据气体流量仪表的工作状况和检定要求,设计了气体小流量自动检定控制系统。该系统采用Windows环境下虚拟仪器的LabVIEW 2010开发平台,硬件上通过数据采集卡和信号调理电路之间的交互信息,实现了对执行机构的控制,同时对检定过程中的不同信号进行数据采集、显示和存储。     

基于FPGA高速信号采集的多角度动态光散射法纳米粒径测量

根据动态光散射装置测量纳米粒径原理,开发了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的纳米粒径测量系统。该系统通过光电倍增管(PMT)输出光子脉冲信号,利用FPGA实现高速脉冲采集及自相关运算,采用双脉冲计数器实现高精度可控的连续计数,并实现DDR3异步存储以及USB通信交互等接口功能。自研板卡既可实现自相关函数实时采集运算,又可无丢失地保存海量原始数据信号。采用该系统对200nm聚苯乙烯颗粒进行了测量,分析了不同采样时间及延迟时间等参数对粒径测量结果的影响。实验结果表明:自研FPGA采集板卡测量重复性为1.2%,具有很好的稳定性和重复性。     

一种脉宽精密可控的脉冲信号电路设计

鉴于脉冲技术在现代电子技术领域中所发挥的基础作用,针对传统的可分立元件所构建的脉冲产生电路功能单一、不可编程、脉冲宽度难以调整和控制以及数字化、集成化程度低等不足,提出了一种基于可编程逻辑器件FPGA和高速ECL器件的合成脉冲脉宽的调整方案,通过FPGA内部计数器和可编程延迟芯片的共同配合实现了脉冲宽度的大范围精密连续可调的目标,并详细论述了电路的基本原理及硬件的基本组成。通过实验验证,该方案对脉冲宽度精密控制可行可靠。