带I~2C接口的光栅信号采集系统

辨向细分电路在工业控制中有着广泛的应用。以FPGA为载体,利用其低成本、高密度及可在线修改的特点,设计了一个光栅尺信号的细分、辨向与计数系统。对于此系统接口的设计,因为目前I2C总线已经成为业界嵌入式应用的标准解决方案,所以利用有限状态机设计了一个I2C接口,使系统作为一个I2C从器件与外界进行通信。此系统已通过仿真验证,运行稳定。     

电梯曳引机扭振测试新方法的研究

针对目前电梯曳引机扭振测试方法的不足,提出了曳引机扭振测试的新方法,即齿栅测试法。应用参考文献[4]的发明专利“微机对脉冲信号的细分与辨向的新方法”,具体阐述了齿栅测试新方法的原理与实现过程。经仿真测试试验,验证了该方法的正确性与可行性。该方法弥补了目前曳引机扭振测试方法的不足,具有可长时间连续测试的特点。     

基于FPGA实现光栅莫尔条纹高倍细分

对光栅莫尔条纹高倍细分技术进行研究。基于FPGA技术,采用基于FPGA的反正切函数优化算法,实现了正切函数法高速、高精度、高倍细分,通过仿真及实验表明,该系统细分倍数高、测量响应速度快,能满足高速、高精度的位移测量系统要求。     

电梯曳引机扭振测试新方法的研究

针对目前电梯曳引机扭振测试方法的不足,提出了曳引机扭振测试的新方法,即齿栅测试法。应用作者张光辉的发明专利"微机对脉冲信号的细分与辨向的新方法",具体阐述了齿栅测试新方法的原理与实现过程。下位机应用电路的模块化设计,上位机采用双线程的执行体系,并通过USB端口实现下位机与上位机的数据传输。进行了该方法的仿真测试试验,结果验证了该方法的正确性与可行性。该方法弥补了目前曳引机扭振测试方法的不足,具有可长时间连续测试的特点。     

基于FPGA的多路光电编码器数据采集系统

研究了能够同时时多路光电编码器脉冲信号进行细分、计数以及传输的数据采集处理系统.提出了以高度集成的FPGA芯片为核心的设计方式,实现6路光电编码器信号的同步实时处理.坐标测量仪的6个编码器传出的数据完全在FPGA芯片中进行细分、辨向、计数以及锁存传输处理,最后所得的数据以串行通讯的方式传送到PC机.设定了FP-GA芯片外围电路和PC机数据接收程序的功能.     

基于FPGA的数字AM调制的实现

近年来,数字AM调制技术应用越来越广泛,具体应用中多采用专用的调制芯片完成.文中介绍一种在FPGA中实现数字AM调制的方法,采用该方法设计的系统具有使用灵活、扩展性强、便于集成等优点.文中先讨论了采用Mat-lab的Simulink工具建立仿真模型进行仿真测试,然后用的FPGA芯片实现,并下载验证.经验证,系统可实现AM调幅功能.同时,该方法已应用于DDS设计中,各项性能指标均达到设计要求.     

基于FPGA的直接数字频率合成器的设计

本文介绍了直接数字频率合成器(DDS)的基本组成及设计原理,给出了基于FPGA的具体设计方案及编程实现方法.仿真结果表明,该设计简单合理,使用灵活方便,具有良好的性价比.     

FPGA在步进电机单步进给特性测试系统中的应用

将FPGA应用于已研制的步进电机单步进给特性测试系统中,实现了以往由单片机完成的信号细分、辨向、计数、串口通讯以及数据读写等功能,进一步提高了测试系统的可靠性和测量精度.对测试系统的结构、工作原理和主要软件模块的设计进行了较为详细的叙述.     

数控折弯机滑块检测电路的设计与实现

数控折弯机控制系统中对滑块位移的检测采用光栅尺,该文分析了光栅输出信号四倍频细分与辨向的原理,给出了采用可编程逻辑器件（CPLD）实现四倍频细分辨向与计数的设计方法,利用VHDL硬件描述语言编写了四倍频细分辨向与计数模块程序,并进行了功能仿真。仿真结果表明,电路能够满足数控折弯机控制系统的要求,而且电路简单,修改容易。     

基于智能数字锁相技术的光栅细分方法

在高精度数字集成化光栅测控系统的研制过程中,光栅传感器输出信号的细分方法至关重要。为了在保证跟踪速度的前提下提高光栅传感器的细分精度,提出了基于智能数字锁相技术的光栅细分方法。研究了该方法中光栅跟踪速度与细分数的关系,所设计的智能K模计数器可根据不同的捕获过程来选择合适的K值,从而在保证输出信号稳定的情况下,缩短锁相时间,提高跟踪速度。利用FPGA设计并实现了该方法,通过仿真验证了其正确性,为数字集成化光栅测控系统的研制奠定了基础。     

基于FPGA的光栅莫尔信号正弦性误差补偿电路研制

针对光栅莫尔信号正弦性误差对细分结果造成影响问题,对基于粒子群算法(PSO)的光栅莫尔信号正弦性误差补偿方法展开研究.在量化分析信号正弦性误差引入的细分误差的基础上,对基于P SO算法的正弦性误差补偿方法进行阐述.设计基于FP GA的补偿算法实现电路,对实现过程中的关键问题进行分析并提出解决方案.最终在FP GA电路板...     

基于DSP和FPGA的光电式动态扭矩测量系统

为了提高扭矩的动态实时测量能力,采用光电多码道技术进行扭矩测量,提出了基于DSP和现场可编程门阵列(FPGA)的多通道实时采集系统.通过多路方波信号细分计数周期,分析比较多路信号的状态变化特征并将比较结果作为计数依据,以实现对数据快速精确的采集.该系统通过FPGA实现逻辑控制、计数和存储并将接收到的数字信号传输给DSP,DSP将信号处理后传送至上位机以实现数据的存储、分析及显示.该系统采集速度快、精度高、结构简单.     

一种光栅莫尔信号数字锁相细分方法

为了保证和提高光栅传感器在动态测量过程中信号细分结果的准确性和实时性,本文提出一种新型的莫尔信号数字锁相细分方法.该方法采用开环结构,根据光栅莫尔信号的实时频率,利用小数分频方法完成对光栅莫尔信号的细分功能;开发了基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字锁相细分电路,并对细分实现过程中的电路关键环节进行详细分析;使用自制...     

基于FPGA的红外雷达寻源跟随小车

文章的设计是以FPGA的逻辑控制模块为系统核心。在对步进电机的细分驱动控制进行研究的基础上,将步进电机细分驱动应用于新的场合——红外源的搜索定位。该设计的FPGA模块中,包含了时钟预处理子模块、步进电机细分驱动子模块和信号处理子模块;该模块能够实现对雷达的转速控制,也能够分析信号接收时的外部红外源角度状态信息。在外围电路的设计上,配置了步进电机的驱动模块、红外信号接收模块和直流电机的驱动模块。整个系统能够很好地完成对红外源的搜寻和跟随。     

超声波传输时间精密测量方法及应用研究

根据超声波回波信号是一个变幅周期性信号这一特点,提出一种用数字细分来精密测量超声波传输时间的方法,阐明了超声波换能器驱动电路原理及利用FPGA电路和高分辨率A/D电路通过高频采样来实现这一方法的原理,并采用该方法和电路设计了超声波流量计。指出超声波传输时间测量的分辨率取决于超声波信号的频率和A/D电路的分辨率,为保证测量精度,应尽可能采用较高的采样频率。超声波传输时间的测量综合了全部回波信号采样数据,有很好的可靠性和很强的抗干扰能力。     

基于LABVIEW的高精度光栅细分方法

光栅测量技术的基本内容主要是光栅信号的计数和细分问题。高精度的光栅测量其分辨率要求达到纳米级甚至微纳米级。通过提高光栅刻线密度来提高其测量精度和分辨率是无法达到的。为了使光栅测量具有更高的精度,我们只能对光栅信号进行细分处理。在本文中我们利用LABVIEW软件提出一种软件细分方法,利用光栅信号的两路信号的正负以及绝对值差的正负将信号周期分为八个区间,计算出每个区间的细分值,并且用LABVIEW软件进行编程,从而达到细分的效果。     

精密衍射光栅信号的椭圆拟合与细分校正算法

讨论了对相位差为非严格 90°的衍射光栅干涉条纹两路正弦信号的椭圆拟合算法的实现 ;提出了基于光栅正弦信号实际相位差进行残余相移识别的软件细分校正方法 ;分析了常规软件细分处理方法的缺陷并对常规细分处理方法所引起的测量误差进行了仿真。测量系统稳定下的噪声测量实验证明了本文提出的细分校正方法在提高光栅测量精度方面的有效性     

基于DSP的宽动态范围莫尔条纹计数与精密细分技术

为莫尔条纹的计数与细分提供了一种基于DSP(数字信号处理器)的高速软件解决方案。它能有效的解决传统系统中计数电路与细分功能不能无缝匹配的问题,提高测量的准确性。由于采用了高速信号处理和闪烁采样技术,采用该方案的系统能处理宽动态范围的莫尔条纹信号。提供的实例能对从直流到1MHz的莫尔条纹信号进行计数与细分,对于1μm光学分辨率的光栅测长系统来说,其相应的最高测量速度为1000mm/s,细分步长可以达到nm级。     

增量式光学编码器 IAS 信号误差建模及补偿

增量式光学编码器在制造与安装的过程中不可避免的会出现刻线误差和细分误差,这些误差会降低角度测量的精度并导致瞬时角速度(IAS)信号波动,研究刻线与细分误差的补偿途径有重要意义,但现有方法存在误差补偿效率低,不易现场应用等局限。针对上述问题,本文首先对增量式光学编码器的刻线误差与细分误差进行分析并建立误差模型,揭示了刻线误差、细分误差与IAS信号波动之间的联系。在此基础上提出了一种使用IAS信号对增量式光学编码器刻线与细分误差进行补偿的方法,该方法具有效率高、无需对编码器进行改装等优点。通过仿真分析对本文所建立的误差模型的正确性与误差估计方法的可行性进行了验证,并在RV传动实验台上对伺服电机末端的增量式光学编码器进行刻线与细分误差补偿,最后使用光学旋转平台对增量式光学编码器误差进行测量,通过对比分析验证了本文所提方法的有效性。     

精密离心机转速测量系统设计

为了提高精密离心机的转速控制精度,需要有高精度的转速测量装置。文中利用光栅传感器把转速信号转换成脉冲信号,使用数字逻辑实现对光栅信号的频率细分,并采用FPGA对电机转速进行测量。通过SPI接口实现与外部设备间的通信,从而提高对转速的测控精度。