用于检测红外焦平面阵列探测器信号的高速数据采集系统

利用12位A／D转换器AD9220,设计了一种由单片机控制的可用于红外焦平面阵列探测器信号检测的数据采集系统。该系统电路结构简单,而且其数据采集与存储完全靠硬件实现,其数据采样频率只取决于所选用的A／D转换器,而不受单片机速度的影响,因而可实现高速采集。在具体的应用中取得了较为满意的结果。     

故障信号检测虚拟示波器数据采集系统设计

为了获取虚拟示波器故障信号数据,设计一种故障信号检测虚拟示波器的数据采集系统,该系统主要由衰减保护控制电路、信号调理电路、A/D转换、数据缓存和单片机5部分组成。通过减少信号调理电路使输入信号和A/D模块满量程值之间的差异达到理想的精确度。利用单片机ATmega32和AD574组成的A/D转换电路对数据进行转换和采集。在系统的输入端设计比例衰减与过压保护电路,避免因电压幅值过大造成芯片损坏。软件设计中,详细分析A/D采集的主程序及相关实现代码。实验结果表明,所提系统采集精度高,所需时间短,具有很高的采集性能。     

一种基于光幕靶速度测量系统的设计及其测量精度的分析

用基于微机PCI总线的A／D采集板实时采集光幕靶的输出信号,采用数字信号处理的方法实现弹丸速度的测量,滤出干扰信号,增加测量可靠性。通过相关试验数据,分析了相应参数对测速精度的影响。     

人体心电信号检测系统的研究

设计了一种能采集人体微弱心电信号的检测系统,此系统使用前端电路实现对心电信号的采集,通过滤波、陷波电路过滤掉人体及器件产生的干扰信号,后级放大及电平抬高电路为模拟信号进行模数转换做准备,最后使用MPS430单片机进行A/D转换,从而实现心率的读取。测试结果表明,此系统达到了良好的检测效果。     

基于FPGA的电网实时数据采集与控制

为了消除FFT频谱泄漏和栅栏效应,提高谐波分析精度,文中给出了用高速A／D采集IPcore来实现电网数据实时采集的设计方法,同时采用数字锁相倍频同步方法进行了误差修正。其中全数字锁相倍频电路和A／D采集控制电路均采用VHDL语言和可编程逻辑器件设计实现,并用quanusⅡ软件进行了仿真。     

数字式超声波探伤仪中高速数据采集模块设计

为了满足数字式超声波探伤系统的需要,设计一种基于AD9446模／数转换器及FPGA的数据采集模块,实现了最高可达100MS／s的采样速率。采用FPGA实现数据采集控制、数据压缩、数据缓冲等功能,同时利用高精度A／D数据转换器保证了数据采集精度方面的需要。该A／D数据采集模块既满足数字式超声波探伤系统对数据采集模块的速度要求和精度要求,也简化了硬件电路结构,提高了数据采集的可靠性和稳定性。因此为超声波探伤系统提供了一种实用的数据采集模块。     

变压器绕组直流电阻测试仪的硬件设计

在助磁法结合恒流源的改进方法的基础上,利用单片机进行了系统设计来实现电力变压器直流电阻的快速测量。分别对测试仪的单片机控制单元,放电回路,信号采集电路,A／D转换电路以及电源等测试仪的重要组成部分进行了系统的设计及设备选型。搭建了系统仿真模型,并经计算机仿真,通过对仿真数据结果的计算,验证了设计的合理性和可行性。     

基于ADμC812的在系统可编程数据采集电路的设计

介绍了ADI公司的MCS51系列单片机的兼容芯片ADμC812，并基于该芯片设计了一种具有在系统可编程能力的数据采集电路。该数据采集电路采用ADμC812的片内A／D和D／A转换器减小了电路体积；同时应用这种芯片的在系统可编程能力不仅可以方便地在应用现场对系统进行升级，而且在设计调试阶段不需要专用硬件开发设备和编程设备的支持。     

24通道高精度A／D数据采集模块的研制

为了满足声纳系统对数据采集模块的精度要求,研制了一种基于高精度Σ-ΔA/D数据转换器及FPGA的A/D数据采集模块。采用FPGA实现数据采集控制、数据缓冲及PCI总线控制器等功能,同时利用高精度Σ-ΔA/D数据转换器的超采样率保证了数据采集精度方面的要求。该A/D数据采集模块满足声纳系统对数据采集模块的精度要求,简化硬件电路结构,提高了数据采集的可靠性和稳定性,同时有利于系统的功能升级,为声纳系统应用提供一种经济实用的数据采集模块。     

基于MSP430F148的土基智能测斜仪

设计了一种基于MSP430单片机的土基智能测斜仪。以MSP430F148单片机为核心,结合加速度传感器,通过扩展一定的外围电路对土基位移测量系统进行设计。利用单片机内置的定时器和A／D模块控制采样频率并进行模数转换,提高了CPU的利用率,减少了外围电路的设计。在此基础上编写了相应的信号采集、A／D转换和异步串行通信等下位机程序。采用Delphi语言编写上位机软件,实现了对土基位移数据的采集、处理、打印等功能。通过实验表明：该系统精度达0．01°,最小分辨率为1．5″（±15°）,最小位移量为±0．01mm。     

光学探测系统电磁屏蔽设计与应用

光学探测系统在高功率微波系统运行造成的强辐射、强电磁干扰环境下工作,HPM产生的强电磁脉冲会通过后门耦合的方式由探测器前端光学镜头进入内部的电路系统造成光学探测系统瞬间黑屏、图像抖动、器件毁坏等现象,通过采用光学玻璃金属丝夹层的方法研制光窗,在2.4 GHz±100 MHz频段内电磁屏蔽性能达到了65 dB,同时满足探测目标的光窗透过率的要求。经过应用后表明:加载了这种电磁屏蔽光窗的光学探测系统在HPM工作时图像稳定,未受到干扰。     

热释电探测器外电路的抗干扰设计

通过对激光光斑测量热释电探测器外电路的研究,结合热释电探测器的工作原理,深入分析了出现干扰的原因,并设计出热释电探测器的抗干扰外电路.试验验证了该电路既可以减少光热电转换中的干扰,又能够提高信号输出幅度和信噪比,从而提高了系统的测量精度.     

爆炸场抗强电磁干扰探测头研究

针对炸药爆炸强电磁干扰问题,为了改进爆炸场参数测试系统中探测头外壳的机械结构和连接方式,应用计算及分析的方法,结合对3 kg TNT药柱的爆炸毁伤威力冲击波的多点实测,并利用ANSYS软件对3 kg TNT药柱爆炸在测点形成的电磁场场强进行仿真。仿真结果表明：未进行电磁屏蔽的探测装置受到的强电磁干扰很大。实测数据表明,改进后的探测头系统很好的屏蔽了爆炸场产生的电磁脉冲干扰。     

反射式光电耦合器速度测试技术研究

提出了一种基于光电耦合器的干扰弹速度测试方法：当干扰弹飞过炮筒时,光电耦合器发射光线照射到干扰弹的表面,漫反射回来的光被耦合器的探测器接收转变为电信号并采集到计算机进行数据处理。介绍了干扰弹测速系统的方案、工作原理及驱动电路,并测量了光电耦合器的响应速度和位置特性;最后利用本系统对干扰弹进行了模拟测试。试验证明：该系统响应速度快、抗烟雾干扰性强、使用方便。     

基于FPGA的星载HgCdTe探测器温控系统设计

大气主要温室气体检测仪采用HgCdTe探测器实现CO₂温室气体干涉光谱数据探测,HgCdTe探测器工作温度对探测器性能具有重要影响。针对HgCdTe探测器恒定低温下工作的需求,设计了温度采集电路与温控功率驱动电路,并以Actel公司反熔丝工艺FPGA作为主控单元, 结合PID算法,完成了星载HgCdTe探测器温控系统,实现了探测器在轨温度控制。实验及应用结果表明,控温精度优于0.5℃, 控温稳定性优于0.1℃/s,满足HgCdTe探测器在轨工作温度要求。     

Improving effectiveness and interference immunity of the WLN system

The possibility of improving the interference immunity of the impulse interference compensation system in the detector circuit of radio receiving devices is considered. To accomplish this, a well-known WLN system contains two channels, one of which is intended to suppress narrowband impulse interference, while another one is aimed to do the same for the wideband interference. The energetic estimation of the gain of the suggested system in the comparison with the known ones is performed.     

基于静态固体斜楔干涉的红外探测技术

针对现有傅里叶变换红外光谱遥测技术响应速度慢、灵敏度低、抗震性差等缺点,提出一种基于静态固体斜楔干涉具为核心的傅里叶变换红外光谱遥测技术。选用UL04371-042型非制冷红外焦平面阵列探测器(UIRFPA)作为干涉信号探测的核心部件。在分析静态固体斜楔干涉具基础理论及探测器性能的基础上设计了驱动电路,FPGA作为时序控制的主体,在Xilinx ISE 12.4的开发环境中,利用Verilog硬件描述语言编程,对探测器的工作时序进行了设计输入和仿真验证。使得干涉信号通过高速AD采集,FPGA外扩的SRAM缓存,最后通过USB传送到上位机LABVIEW进行数据处理及成像。通过仿真和实验验证其可行性,实现了红外波段的静态固体斜楔干涉信号光谱成像,为进一步研究干涉型成像光谱仪成像技术提供前期准备。     

4路长积分时间CCD成像电路的设计与实现

基于CCD47-20和CCD55-30探测器设计了一种4路探测器成像电路。由于积分时间长,该系统可以在弱光条件下实现高灵敏度成像。建立了探测器的驱动电路模型,分析了CCD探测器对驱动的要求,以选择合适的驱动芯片;在分析探测器噪声特性的基础上,通过相关双采样法和合理的滤波器设置抑制了电路噪声。针对4路探测器信号处理电路之间的串扰问题进行了分析和对比,为合理的PCB布局布线提供了参考。该成像电路与商用镜头搭配使用后已成功获取了微光条件下的低噪声外景图像。     

高精度光离子化传感器的设计

针对当前国产光离子气体传感器因精度较小、成本较高而一直无法广泛应用的技术难点问题,提出了一种通过改进结构将射频紫外灯驱动模块和微弱电流检测模块分离的方法。基于光离子化和抗电磁干扰的机理,深入探讨了传感机制和减弱噪声的方法,设计研制电源模块、紫外灯驱动模块和微弱电流检测模块等解调电路模块。设计特殊的外壳结构,使之在屏蔽外界干扰的同时,也降低了高压交流电给微弱电流检测模块带来的噪声干扰,进而提高了传感器的测试精度。构建了整体传感器的测试与标定系统。理论与实验结果表明:该传感器线性度良好,重复性为1.8%,在室温下工作稳定,可以应用到环境测量中。同时,所设计的传感器因其体积小、灵敏度高和响应快等优点,为其使用的便捷性和测量的实时性提供了可靠的解决方案。     

基于PSD的腔体相对位移测量方法设计

为了测量只能在侧壁安装检测装置的腔体间相对位移,设计了基于面光源的光位移传感器（PSD）位移测量系统。系统将PSD两路电信号的I-V转换、反向放大等信号调理在一片AD824处理,并采用对射式的检测方法,减小了系统体积,简化了结构设计。介绍了位移测量实现过程,并设计系统的标定工装,通过数据后处理方法减小测量误差,提高测量精度。实验结果表明,系统在30mm量程范围内线性度好,可重复性高,工作在10KHz不失真,可用于腔体振动等测量,具有很高的实用性。