TDC-GP1高精度时间间隔测量芯片及其应用

德国 ACAM 公司研发的高精度时间间隔测量芯片TDC-GP1,可提供两通道 250ps 或单通道 125ps 分辨率的时间间隔测量;用户可以很方便地用它构成自己的系统或仪器,因此已在多种高精度测试领域得到了应用(如高精度激光测距仪、频率和相位信号分析等)。文章详细介绍TDC-GP1 的内部结构、工作原理和性能指标,并给出该芯片在测量门电路延迟时间方面的一个应用实例。     

基于TDC-GP2的激光测距飞行时间测量系统

在激光盘煤测量系统中,激光飞行时间的测量是影响整个系统精度的关键因素。文章基于高精度时间间隔测量芯片TDC-GP2设计了一种用于激光盘煤测量系统中的激光飞行时间间隔测量系统,介绍了TDC-GP2激光测距原理,给出了系统硬件及软件设计。试验结果表明,该系统结构简单、测量精度高,具有较高的可行性。     

基于LabVIEW的时间反转超声检测系统的开发

时间反转技术在超声无损检测中的应用非常广泛,它可以忽略介质的非均匀性及初始信号源的位置,能够在时间和空间上聚焦超声波,实现对介质缺陷的聚焦检测;基于LabVIEW图形化编程软件,结合计算机、信号发生器、示波器、超声换能器、GPIB等的使用,对超声检测系统实验平台进行了构建,实现了超声信号的发射、接收以及时间反转一系列的信号处理过程;系统工作过程中,采用了3种不同的时间反转技术:经典时间反转技术(time reversal:TR)、反向滤波技术(inverse filter:IF)及1位处理技术(1bit processing),来实现信号的聚焦,其中反向滤波处理技术取得的信号聚焦效果较好,信噪比较低,而运用1位时间反转技术可以有效增加聚焦信号的幅值,使幅值提高3.5 dB左右;实验验证该系统可以有效的实现时间反转超声检测过程中对信号的激励、接收、处理和存储等功能,有良好的精确性和适用性。     

基于STM32F的企业楼宇节能控制系统设计

针对企业楼宇耗电量严重的问题,研究设计了基于STM32F的楼宇节能控制系统;该系统采用红外传感模块统计楼宇内人数,使用光控模块采集光照度,通过微处理器实时采集人数和光照强度信号,然后进行数据处理和算法分析,从而实现楼宇照明灯具的自动控制;同时采集用电电器的工作状态信息,若电器长时间处于待机状态,系统将会自动切断其供电电源;实验结果表明:企业楼宇节能控制系统提高了电能利用率,实现了楼宇的低碳节能。     

基于模糊控制的动力电池组均衡充电控制策略研究

针对单体电池性能的不一致性导致串联动力电池组性能急剧下降以及使用寿命缩短问题,设计了一种基于储能电感的非耗散型均衡电路;在对动力电池组均衡电路充电过程进行分析的基础上,根据电池组中单体电池的SOC值,采用模糊控制算法对均衡电路切换的占空比进行控制,调节其充电电流,从而实现电池组充电的均衡控制;在恒流工况下,对四节电池串联电池组进行了均衡充电的仿真实验;实验结果表明,设计的均衡电路和模糊均衡控制算法能够实现能量的无损转移,达到均衡充电的要求。     

基于云计算的装备保障系统架构研究

针对现有装备保障系统无法满足信息化战争对其全程信息共享、全域资源重组和柔性供应管理等方面的要求这一现状,提出了采用云计算技术构建装备保障系统的方法,并研究了该系统的基本架构;首先,对装备保障系统的目标和功能进行研究;其次,根据系统目标和功能,分析基于云计算的装备保障系统的基本结构,构建其云计算架构,并对系统的安全进行探讨;最后,在系统云数据中心和数据流向分析的基础上,构建出系统的数据挖掘架构;该研究对加快装备保障信息化建设具有重要的参考价值。     

多旋翼无人机位置控制系统设计

为解决小型无人机位置控制系统成本高、控制精度低以及控制性能不稳定等缺点,以自主研发的多旋翼无人植保机作为研究对象来设计位置控制器;设计过程中,飞行器的位置建模误差,模型参数变化、GPS定位精度以及外部扰动(如风速)成为有待解决的难题;为解决上述问题,首先设计了卡尔曼滤波器对反馈所得速度和位置信息进行滤波,并采用参考模型滑模控制理论设计位置控制器,提高控制系统的鲁棒性;为了验证位置控制器的性能,进行了户外飞行实验,实验结果表明,无论是在悬停还是目标点追踪情况下,所设计控制系统都具有良好的跟踪性与鲁棒性。     

基于FPGA高精度时间间隔系统设计与实现

为了解决传统时间间隔测量系统设备体积大、测量精度低、测量范围窄的缺点,文章提出了基于FPGS高精时间间隔测量系统的实现方法。此系统的核心是FPGA,有其完成信号的处理和控制。使用的基本测量原理是非门延迟线法。FPGA系统主在QuartusⅡ环境下通过硬件描述语言进行设计。测试结果表明,此系统具有测量精度高、可靠性强的优点。具有广阔的实用价值和市场空间。     

基于TDC-GP2的激光测距飞行时闻测量系统

在激光盘煤测量系统中,激光飞行时间的测量是影响整个系统精度的关键因素。文章基于高精度时间间隔测量芯片TDC-GP2设计了一种用于激光盘煤测量系统中的激光飞行时间间隔测量系统,介绍了TDC-GP2激光测距原理,给出了系统硬件及软件设计。试验结果表明,该系统结构简单、测量精度高,具有较高的可行性。     

工业以太网芯片单粒子实验测试系统研制

分析了单粒子效应对以太网芯片KSZ8851-16MLLJ的内部结构的影响,为全面了解以太网芯片在单粒子实验中的状态,研制出工业以太网单粒子实验测试系统;通过测试系统的实验得出相关参数,为以太网芯片在航天器上的应用提供技术参考;根据单粒子实验的现场情况,研制基于以太网的远程数据采集、控制系统,将测试数据实时地传输到远程观测终端;测试结果表明:单粒子实验测试系统可以对以太网芯片进行全面地监测,并有效地保护该芯片的安全性。     

基于TDC-GP22的超声波渡越时间测量方法研究

介绍了采用TDC-GP22用于超声波气体流量计信号接收和渡越时间(TOF)检测的实现方法。针对超声波信号接收电路,设计了带通滤波放大电路进行噪声抑制和放大处理,采用高速模数转换器(ADC)和数字电位器设计了增益控制电路,实现了对超声波接收信号的自动增益控制(AGC);针对超声波渡越时间检测,设计了阈值比较电路和高精度TDC-GP22时间检测电路。利用噪声阈值门限对TDC-GP22进行动态使能,避免了噪声引起的误检测。在音速喷嘴气体流量标准装置上进行了流量标定试验,试验结果证明了本测量系统具有良好的测量精度和测量稳定性。     

基于TDC—GP2的脉冲激光测速系统设计

时间间隔测量是影响激光测速系统精度的重要因素。设计一种基于高精度时间间隔测量芯片TDC—GP2的脉冲激光测速系统。在介绍TDC—GP2主要功能和工作特性的基础上,给出了系统的整体设计方案以及系统硬件和软件的实现方法。     

基于TDC-GP2的高速时栅位移传感器信号处理系统的研究

随着时栅位移传感器的产业化发展,高速测量需求的趋势日益凸显,提出了一种基于TDC-GP2的时栅位移传感器信号处理系统。该系统采用STM32F4和AD9958产生时栅位移传感器所需的高稳定、高精度励磁信号,采用高分辨率TDC-GP2数字时钟转换器来测量传感器动、定测头的感应信号相位时间差,将测量结果送入微处理器中处理,以此到达以时间测量空间的目的。经实验表明:48对极时栅传感器整周(0~360°)的误差达到±2.3″,该方案优化了电路结构,提高了时栅位移传感器的测量精度。     

一种改进式TAC的高精度时间间隔测量系统的实现

设计了一种基于改进式时间-幅度转换器(Time-Amplitude Converter, TAC)的高精度时间间隔测量系统。该系统采用集成运放设计TAC中的电流可控的恒流源,并对TAC内部的积分控制部分加入宽带直流放大电路,来提高时间间隔测量的精确度;采用高精度的模数转换器采样TAC的输出,实现高精度时间间隔测量中的模拟到数字的转换;采用现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)完成系统软件设计,实现对TAC的控制。通过变换TAC的采样电阻的阻值,使恒流源输出不同的电流对电容进行充电,从而使TAC的输出电压满足高精度模数转换器(Analog-Digital Converter,ADC)采集电压的要求。实验表明,在测量时间范围为1us,800ns,400ns,200ns时,该系统的时间间隔测量的最小时间精度为400皮秒。     

基于TDC-GP22的超声波流量计设计

为了进一步提高超声波流量计的精度和稳定性,在时差法测量原理的基础上,推导了新的测量公式,该公式可以消除由温度引起的流速非线性误差.此外,利用TDC-GP22最新的第一波检测功能,可以判断超声波信号质量,排除由于扰流或气泡造成的测量误差.最后,对于由管道造成的非线性误差需要在出厂时用3K系数法进行标定.通过以上改进研制的新型流量计,实验结果证明其获得了良好的测量结果.     

时间间隔测量的高精度技术研究

针对高能物理研究、激光测距等对时间测量具有高精度要求的领域,采用时间周期计数粗测和时间-电压转换精测相结合的测量方法,设计了时间间隔测量系统,其主要由时间-电压转换电路、脉冲生成电路等组成,利用对电压量的精准测量转化为高精度的时间量.对系统供电进行优化,同时满足低功耗和低噪声的需求;分析了环境和电路板自热造成温度变化时对测量过程带来的误差,提出利用自校准技术消除温度影响.该系统具有测量范围高达20 s,测量分辨率为0.2 ps的优点.     

高精度时间测量芯片TDC—GP2在激光测距中的应用

在大量的实际应用中，对一些物理量的测量常常转换为对时间的精确测量。叙述了高精度时间测量芯片TDC—GP2在精确激光测距中的应用。详细介绍了测时芯片TDC—GP2的结构和功能原理，以及在测距应用中的系统硬件和软件的实现。     

基于时间放大的光盘抖晃测试系统设计

利用TIA(时序分析仪)或其它模拟方法来测量光盘的抖晃存在成本高、灵活性差、稳定性低等不足,而在实际的光盘生产测试过程中,更需要一种升级扩展方便、性价比高的测试设备。在粗糙脉宽检测方法的基础上,引入时间放大电路,成功地设计出一套以FPGA为核心,基于PCI Express总线的抖晃测试系统;实验表明,该系统具有结构简单、精度高、设计灵活、成本低等特点,在光盘测试和抖晃特性研究方面具有较好的应用价值和一定的市场前景。