一种基于STM32的弱磁信号检测和处理系统

设计了一种弱磁信号检测和处理系统,用高精度低功耗STM32芯片控制双轴磁阻传感器和模数转换芯片对地磁信号进行采集和转换,通过SPI接口将数据送至上位机处理数据,并在用户界面上实时显示系统当前磁角.经过实验验证和分析,本系统可以成功地应用于弱磁信号的检测与处理,证明了该系统的可行性和实用性.     

基于磁阻传感器的铁磁体探测系统设计

简要介绍了铁磁体在地磁场中的模型,针对磁异信号的检测,设计了一种基于各项异性磁阻传感器的三轴测试系统。硬件电路主要包括：磁阻传感器、置位／复位电路、信号调理电路、A／D转换电路及控制电路。该系统由Honeywell公司HMC1001和1002组成三轴测量传感器,利用FPGA作为控制器实现对磁异信号的采集。试验结果表明,系统能够对移动目标铁磁体进行有效检测,并可达到较高的检测精度。     

磁阻型弱磁传感器特性自动测试系统

随着磁阻型弱磁传感器的深入研究和广泛应用,方便、快速的测量传感器低频噪声、灵敏度、非线性等特性已成为研究其低频弱磁场测量能力的基础。设计开发了一套弱磁传感器特性自动测试系统,其自身的噪声平方根谱密度小于槡5 nV/Hz(在10kHz)。它包括亥姆霍兹线圈、惠斯登电桥和低噪声放大器、磁屏蔽桶、高精度数据采集卡和PC等硬件模块,采用互相关功率谱分析方法得到传感器低频噪声,通过传感器输入输出特性曲线得到其灵敏度和非线性等参数。利用该系统对商业化巨磁阻传感器AA002进行了测试,得到其在6 V供电时噪声平方根普密度约为槡10 nV/Hz(在10 kHz),线性范围内的灵敏度为3.35 mV/(G.V-1)。结果表明该系统为研究和分析磁阻型弱磁传感器的特性提供了一种有效的检测手段。     

基于RM3100磁传感器的舰船磁场信号采集系统设计

磁场是舰船目标识别重要的信号源之一.为获取磁场信号,设计了一种基于RM3100磁传感器的磁场采集系统.该系统采用MSP430单片机为主控芯片.介绍了整个系统的构造与控制、采集流程.给出了软件设计流程.通过模型舰船磁场测量验证了其可行性.     

基于巨磁阻抗传感器的心磁信号检测的研究

针对心磁图仪诊断技术在临床上的普及需求和心磁图检查费用高昂的矛盾现状,提出了一种基于巨磁阻抗传感器的心磁信号采集和信号处理方法。该方法依据心磁信号和心电信号的相关性,通过以巨磁阻抗传感器为核心的数据采集电路,同步采集两种信号,并根据功率谱密度分析结果,自动调整带通滤波器的参数,使其能自适应跟踪心电信号的频率,滤除噪声信号,最后取得心磁信号。通过实验证明了该方案可在常温下准确测得心磁信号,且设备维护成本低,操作简单易行。     

一种波形相似度的车辆检测融合算法

利用磁阻传感器可以实现停车位的车辆{有,无}状态检测,但是磁信号容易受到相邻车位停车干扰而导致误检,针对该问题设计了一种数据融合算法,将车辆磁信号建模为分段线性时间序列,提出了形态距离公式度量时间序列的相似度,计算相邻车位传感器磁信号的波形相似度实现车辆检测,在路面停车区域实地部署了50个磁阻传感器节点,通过长达5个多月的实验,结果表明该算法提高了车辆检测准确率.     

可用于低转速测量的锑化铟齿轮转速传感器设计

对锑化铟铟共晶薄膜磁阻元件的齿轮转速传感器电路进行了研究。提出了磁阻三端式信号采集电路和阻容耦合放大的信号处理电路。实验证明：这种信号采集电路输出的信号约是两端型的输出的两倍;传感器的检测距离为≤5mm;传感器能够实现对低转速的测量,检测工作频率2～5kHz之间。     

一种新型磁阻式传感器在漏磁检测中的应用

与传统的磁性传感器相比,巨磁阻传感器具有灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、体积小、价格低等优点。随着纳米技术的发展,巨磁阻传感器必将成为这些传统磁性传感器的替代品。介绍了巨磁阻传感器的原理及其在缺陷漏磁信号检测中的应用,表明采用巨磁阻传感器的检测系统可以检测到管道壁上的微小缺陷。     

广域次声传感器阵列网络系统设计

针对次声信号检测的需要,本文设计了一种广域次声传感器网络系统,采用电容式次声传感器和次声信号采集仪组成检测系统,完成对次声信号的采集和接收,并通过系统软件设计完成对采集的次声信号进行实时分析、处理、存储及显示。     

基于DSP的数字心音信号检测系统设计

分析了心音信号的产生机理、信号成分及心音的临床诊断价值。根据人体心音信号噪声强、信号弱、随机性强、容易受到外界干扰等特点,设计了基于DSP的心音信号数字检测系统,该系统由心音传感器、放大电路、滤波电路、A/D转换和DSP等部分组成;使用该系统先后在多家医院进行了临床心音信号采集,300多例心音样本采集实验表明,本系统可实现对微弱心音数据的实时采集、放大与有效滤波,采集系统可以满足对心音信号的检测要求。     

基于振动传感器的车辆信号采集与分析

设计了一种有效的模拟信号调理方法,并研制了一种基于全向振动传感器的信号采集探测系统,对车辆振动信号的数据进行采集与检测。根据传感器的输出可判断周围空间内车辆的存在与否,并对该信号进行试验研究,试验结果表明：车辆与人的信号输出有很大的差异,从而可以区分人和车辆。当车辆沿不同距离通过传感器时,传感器输出变化规律不同,故该信号采集与探测能探测车辆。     

饮用水溴离子浓度测量装置数据采集系统设计

针对一种基于微波感应的新型饮用水中溴离子浓度测量装置中微弱电压信号采集和分析的需求,设计了一种采集系统,包括信号采集部分和上位机显示部分。信号采集部分对传感器输出的微弱信号的放大和滤波后由C8051F310单片机自带的A/D转换器采集并通过串口发送给LabVIEW编写的上位机,上位机进行数据的接收、分析并显示溴酸盐浓度值。实验表明：该采集系统稳定可靠,可以作为饮用水溴离子浓度测量装置的数据采集系统。     

基于WIFI的无线声表面波传感器信号采集系统

将声表面波传感器与信号无线保真(WIFI)技术相结合,提出了一种基于WIFI的无线声表面波传感器信号采集系统.该系统由声表面波传感器、信号调理电路、处理器、WIFI模块和无线接收终端组成.声表面波传感器混频后的信号经过信号调理电路后,转换为处理器可计频的低频方波信号,并通过WIFI模块将采集到的信号无线发送到接收终端.通过一个输出信号范围在100 kHz~350 kHz声表面波传感器信号采集系统的实现,对该系统的结构、性能进行了验证和测试.实验结果表明,该系统可以实现测试范围内信号的采集、发送和无线接收,系统输入信号与无线接收终端接收信号之间的平均绝对误差为0.843 kHz,最大相对误差为0.51%,无障碍环境有效采集范围约为100 m,有障碍环境有效采集范围约为50 m.     

GPS检测算法性能和仿真研究

弱信号检测算法是高灵敏度GPS定位的核心,对低信噪比环境下的相关累加结合非相关累加、圆周相关累加以及差分相关累加捕获算法进行了理论分析,对信号捕获流程进行了讨论,重点对算法捕获性能进行了仿真。根据理论分析和仿真结果可以看出,所讨论的几种算法都能够在一定程度上提高接收机的捕获灵敏度,差分相关累加捕获算法更适合检测低信噪比环境下的GPS信号。     

压电式加速度传感器振动信号采集系统

针对变压器产生的振动信号的特征,设计了一种基于压电式加速度传感器的变压器振动信号采集系统。以振动控制台为试验对象,利用此系统对控制台输出的振动信号进行采集,并用快速傅里叶变换对采集到的振动信号进行分析。实验结果表明：该系统将压电式加速度传感器输出的电荷信号转换成了标准的电压信号,能够准确、实时地采集振动信号,为变压器故障在线监测奠定了基础。     

基于贝叶斯数据融合的轨道车辆pt100温度检测系统设计

Pt100温度传感器是轨道车辆温度数据实时监测的常用传感器,其性能的好坏影响着人们对轨道车辆运行状态的判断.为了准确判断出存在故障的传感器,检测系统应包含精准的信号采集系统和有效的数据融合处理方法.首先对轨道车辆Pt100温度传感器信号采集系统的放大电路、A/D转换电路等进行设计,采集系统采用分段非线性多项式拟合算法,得到不同温度区间上的标度变换表达式;将一种基于贝叶斯估计算法的多传感器测量数据融合方法应用于采集信号的处理,判断轨道车辆Pt100温度传感器是否存在故障.研究结果表明,采用上述过程测量温度精准,融合误差小,能够有效筛选出发生故障的传感器.     

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.     

基于USB接口的电感传感器信号采集系统的研究

介绍了一种基于通用串行总线(USB)接口的数据采集系统,它以电感传感器作为敏感元件,以单片机P89C61为控制核心,利用USB接口实现数据通信。介绍了系统的结构与工作原理,详细分析了电感传感器的测量电路、USB接口电路及软件设计。系统软件采用Ke ilC51语言编写芯片固件程序、采用VC++语言编写USB设备驱动程序和应用程序。实验结果表明:在±10μm的测量范围内,系统测量精度可以达到0.01μm。该系统用于表面粗糙度、圆度等信号的数据采集,性能稳定、效果良好、使用方便。     

大型望远镜主镜位置采集系统设计

对大型望远镜主镜位置进行高精度实时采集是实现主镜位置控制,提高望远镜成像质量的前提.设计了大型望远镜主镜位置采集系统,包括位置采集模块和上位机软件.位置采集模块对位移传感器信号进行调理后使用24bit的ADC芯片ADS1259实现模数转换,采用DSP处理转换后的数字信号并与上位机通信,同时实现CAN总线组网;上位机软件使用python语言设计,实现主镜位置信息的实时处理和显示.经过测试,该系统的采集误差小于2μm,能够实现对望远镜主镜位置信号的高精度采集.     

LFMCW雷达的差频信号采集系统设计

差频信号采集系统是线性调频连续波(LFMCW)雷达的核心部件之一.针对国产某新型LFMCW雷达传感器,设计并实现了基于C8051F120的LFMCW雷达差频信号采集系统,包括调制信号产生模块、差频信号采集模块以及串口通信模块.主要实现的功能有:产生非线性校正后的锯齿波调制信号;采集雷达差频信号并搭建二阶有源带通滤波器进行放大滤波;发送差频信号至上位机等.实验验证了LFMCW雷达差频信号采集系统的有效性.