微机测控系统中获取频率信号的实用方法

在微机测控系统中往往需要将被测信号(传感器信号)转换为频率信号。获取频率信号的常用方法是使用集成电压/频率变换器(VFC),但集成VFC有一些明显的局限。讨论了在微机测控系统中获取频率信号的几种实用方法(不用集成VFC)及其特点,并给出了相关的测试结果。研究表明:恰当选用这些方法既能满足微机测控系统的应用需要,又能克服集成VFC的某些应用局限。     

来稿摘登

<正> 本文介绍了一种采用AD654的电压频率变换技术(VFC),实现电力系统电参数测量的A/D转换.常规的A/D转换基本上是用一个采样保持器,将信号离散化,然后进行模数转换,在一些输入模拟量动态范围很大的场合,如交变电流、电压,一般要求A/D的分辨率不得低于12位.电力系统中的被测量如电流、电压等,可经过变换器变换为量度为0～10V的模拟输入量,所以要达到12位的分辨率,其最低位所代表的值仅为2.5mV.如果噪声的幅度超过了2.5mV,就将使12位A/D的最低位,甚至最低若干位,被噪声覆盖面达不到12位分辨率的效果.电力系统中被测量很多,通常要利用模拟量的多路开关,这又使各路信号的采样速度受到很大限制.     

基于FPGA的导流叶片角度数字化测量系统

导流叶片角度的数字化测量是设计发动机数字式控制器的重要环节。介绍了自整角机的工作原理,以现场可编程门阵列（ FPGA）芯片为控制核心,结合电压/频率转换（ VFC）和等精度测频法,对测量系统进行了硬件和软件设计,最后进行了实验验证。通过在实验室和现场测试证明：该测量方法正确,测量系统可靠,其测量角度相对误差不超过0.2%。     

一种远程温度传感器

为了解决远程温度测量,提出一种采用AD590温度传感器芯片,利用LM331进行电压/频率转换实现远程温度参数测量的电路设计方案。在测量和分析大量实验数据并结合具体电路及AD590和LM331这2个芯片各自的特性的基础上,建立了传感器测量的数学模型。通过单片机计数采集得到传感器输出的频率,按照推出的数学模型就可算出测量的温度值。该传感器在0～45℃的温度范围内,200m测试中的准确度在0.2℃左右。该传感器已经在生产实际中得到应用。     

一种隔离放大器电路

<正> 本文介绍的隔离放大器电路主要由两片电压/频率转换器VFC32和光电耦合器组成如图所示。VFC32是美国AD公司研制开发的高精度集成电路(国产型号为5GVFC32),它具有输出连续跟踪输入、线性度好的特点,不仅可用于电压/频率转换,也可用于频率/电压转换,在工作频率0.01HZ～10KHZ时其转换线性度为0.01%FS。电路调整步骤如下: (1)加一个满度千分之一的输入电压,调节W_2使     

基于PXI电量测量虚拟仪表设计

为了实现虚拟仪表的远程电量测量,提出了一种基于Internet网络电量测量虚拟仪表的软、硬件设计方法.该方法采用PXI总线和DSP技术,完成高精度嵌入式测量插卡系统的设计;系统利用PXI的优良特性,采用嵌入DSP对采集信号进行数字处理和数据转换,有效地实现对电压、电流的幅值、频率、相位的高精度测量.     

基于LM331的宽频频率/电压转换电路

提出了一种利用分频电路和放大电路实现对LM331构成的频率/电压转换电路输入信号频率范围进行扩展的方法,实现了1 kHz～30 MHz信号的频率/电压转换.该电路结构简单,成本低,功耗小,解决了在许多应用领域待处理信号频率范围较宽而处理不便的问题.     

市电参数测量仪的设计

为了实现市电质量监测并降低测量成本,以STC12C5A60S2微处理器为控制核心,利用电压有效值转换芯片等器件,设计了一款市电参数测量仪,对频率、电压有效值及失真度进行测量;基于测周法实现50 Hz频率的测量,通过一块电压有效值转换芯片测量总电压有效值与谐波电压有效值,实现市电电压的测量,并通过计算获得失真度值;实验结果表明,该测量仪测量精度较高,频率测量误差小于0.1%,电压有效值测量误差控制在1%以内,失真度测量误差小于5%;该测量仪结构简单、性能稳定,可应用于电能质量监测系统。     

纳米测量机传感器信号显示与切换系统的设计

为提高纳米坐标测量机的测量效率,降低因测头切换频繁引起的设备故障率,设计了一个具有测头测量信号/观察信号切换并能够实时显示测量信号电压值的装置,该装置主要以C8051F单片机为核心,通过A/D转换芯片和液晶显示模块实现信号电压值的显示功能,同时通过多路选通开关实现信号切换功能.试验表明,该装置的电压示值与输入电压的标准值之间的偏差为0.005 V,并且切换操作简便、准确安全,可以很好地实现显示和切换功能.     

用于超声导波测温技术的数据采集系统设计

探讨了在超声导波温度测量中一种对超声回波信号进行高速采集的技术.系统采用了两块高速A/D转换芯片在不同的时钟相位条件下,对单个超声回波信号进行采集.在USB芯片读取FPGA片上FIFO中存储的数据时,对两个FIFO中的数据读出进行乒乓操作,从而实现了两倍于A/D转换芯片速率的高速数据采集.该系统由上位机设置采样频率等不同的参数,并传递给FPGA以控制数据采集时序,这样设计极大地提高了系统的灵活性和适应性.该方案尤其适合于高速、高精确度的超声导波测温技术中.