分布式槽波地震数据同步采集系统设计

为实现槽波地震数据采集系统中各个采集终端之间及同一采集终端2个通道之间的同步,设计了一种分布式的双通道槽波地震数据同步采集系统。该系统采用弱信号调理电路提高地震信号的信噪比,采用八通道同步采样芯片实现了同一采集终端上2个通道的同步采样,构建了由GPS接收机、数字锁相环及STM32主控制器组成的时钟同步系统,并采用自适应恒温晶振模型驯服算法对恒温晶振的温漂特性和老化特性进行预测和校准,使得各采集终端在矿井中仍可保持长期的时钟同步和时间同步。测试结果表明,该系统实现了分布式多通道地震信号的同步采集,在井下连续工作8h,各个数据采集终端之间的同步精度优于10μs。     

一种舵偏角动态测试同步采集系统的设计

舵偏角动态测试中需要实时采集多通道、不同类型数据,而舵机数字指令的时间同步信息又无法直接获得.针对测试中数据的同步采集问题,设计了一个基于统一时标的多通道数据同步采集系统.利用舵机状态信息确定系统测试零点时间标志,并打开一个外部有源晶振作为系统时钟源,通过传感器、A/D采集卡的触发同步与舵机数字指令的计时同步相结合,实...     

基于LabVIEW的柴油机高速数据采集系统

为了验证船舶动力系统故障诊断系统的数据处理、故障诊断等功能,搭建智能机舱故障诊断试验平台,开展动力系统故障模拟试验,采集瞬时转速、柴油机气缸缸内压力等关键参数。由于瞬时转速与柴油机缸压信号的采集速率不同,为满足各信号采集的高速性和同步性,提出通过LabVIEW建立高速数据采集系统,结合运用光电编码器和磁电式转速传感器,以光电编码器Z相输出信号触发各信号同步开始采集,以光电编码器B相输出信号和磁电式转速传感器输出信号分别触发采集曲轴转角信号,作为各信号对应基准的方法。试验证明,此高速采集系统可实现各信号周期对应,并能够保证数据采集的高速性和同步性,有利于故障诊断服务平台提取和分析故障特征参数。     

分布式无线地震数据采集同步技术研究

针对目前分布式无线地震数据采集中由于采集节点增多、无线传输延时等因素导致的各采集节点间数据采集同步精度不高的问题,研究并设计了一种针对分布式无线数据同步采集中各个节点同步授时以及对采集数据包进行精确时间标记的方案。采用GPS(Global Positioning System)授时技术对各个采集节点时钟进行授时,同时利用GPS精准的秒脉冲对本地压控晶振器频率误差进行实时修正。采用在地震采集数据包中加入精确的时间戳信息的方法,保证了各个节点间同步误差限制在0.1ms以内。即使在GPS失效的情况下,压控晶振器和计数器联合作用仍可保证各节点同步采集稳定工作6小时。     

基于PLC的位置控制系统的设计

设计的位置控制系统是由步进电机、旋转编码器、同步带、同步轮、标尺、指针及西门子S7-200CPU224组成。旋转编码器采集同步带的实际位置,以脉冲信号形式送给PLC,PLC利用高速计数器指令对脉冲进行计数,将所计的数值转换成实际位置并与给定位置相比较,用PID运算的结果输出给步进电机驱动器,控制步进电机转向和转速,带动同步带和指针移动,实现位置控制。多次试验证明,系统运行稳定可靠,其位置控制稳态精度≤±2mm。以57BYG250C型步进电机为例,文中给出了步进电机详细的硬件接线图及控制步进电机运行的梯形图。     

模块式可扩展的高速同步采集记录系统设计

为解决多通道高速同步采集记录系统中的通道扩展、采集同步等问题,建立一个采用通用接口、模块化可扩展的高速同步记录系统。由时钟模块输出同步时钟并触发信号控制采集模块,数据在主板控制器下通过 PCIE接口写入存储模块,时钟模块一级级联实现128路采集记录。在此架构下,设计采集模块上的FPGA逻辑结构,实现多种触发和采集功能。经实例测试验证,该系统实现了14 bit 180 M Hz连续采样,同步性能稳定,通带较平坦。     

基于PCI1716的CBS系统数据采集与处理方案的设计

针对在利用X射线康普顿背散射(Compton back scattering,CBS)技术进行违禁品成像检测的系统中,在进行实时数据采集的同时完成数据处理与成像显示和刷新容易造成采样数据的丢失和数据错乱的问题,提出了一种Windows系统下基于通用数据采集卡的实时数据采集和处理设计方案.选用某公司的PCL1716高速数据采集卡,配以外部同步信号和简单的脉冲发生模块,在PC机上利用Windows系统的多线程机制,采用可视化编程语言VC++实现数据的连续采集、传输和同步的数据处理与成像显示及存储.实际运行情况表明,该数据采集与处理方案简单实用、开发周期短、成本低、可靠性高.     

多传感轨道扣件检测的数据同步采集系统设计

针对轨道扣件检测的多传感数据同步采集,首先,在分析线阵CCD相机成像原理的基础上,根据系统的要求对相机的关键参数进行了选择并设计了采集方案。然后,设计了传感器的信号调理电路,包括电平调整电路以及抗混叠滤波器的设计,提高了传感器的抗干扰能力。并通过STM32获取光电编码器的等间隔脉冲信息,对各个传感器进行触发控制,设计了线阵相机与惯性传感器的同步触发方案。最后,编写了上位机软件实现了数据的同步采集。实验结果表明,该系统能够精确采集各传感器的数据,具有较强的抗干扰能力和稳定性。     

绝对式编码器在电机定位中的应用

基于绝对式光电旋转编码器测量精度高、具有掉电记忆功能的优点,探计了绝对式光电旋转编码器在电机旋转位置测量方面的应用,并提出了一种嵌入式系统实现方案。结合单片机和绝对式编码器的特点,详细介绍了系统硬件和软件设计方案。采用软件控制单片机I／O口模拟时钟信号的方法与编码器通信,成功地解决了编码器接口技术瓶颈。该电机定位方案已应用于实际系统,具有精度高、反应灵敏、抗干扰能力强等优点,能够满足大多数电机控制系统的要求。     

涡流阵列检测修正C扫描成像技术研究

基于涡流阵列无损检测平台和涡流阵列传感器,简单介绍了涡流阵列C扫描成像过程.针对涡流阵列C扫描成像方法中线圈单元点扩展函数卷积效应导致缺陷图像模糊和图像中裂纹位置与实际裂纹所在位置存在位置差等问题,利用涡流阵列特征提取方法和图像分割、边缘提取、细化处理等图像处理方法,提出了可以较为准确反映裂纹位置、长度、方向等特征信息...     

基于ARM与ZigBee的矿用通风机监测系统设计

针对传统通风机监测模式的弊端,设计了新型矿用通风机在线监测系统.采用ARM-Linux嵌入式架构与ZigBee无线传感器网络技术实现对通风机运行状态的实时监测.无线传感器网络负责状态数据的采集与传输;采用Qt开发上位机监测软件,实时显示通风机相关部位的温度、振动、风压、风量以及电动机的电量参数,同时对通风机异常状态进行报警;通过手动与触发方式控制通风机传感器节点采集振动加速度数据,并以.txt格式存储于SD卡中以用于通风机故障诊断.整个系统安装简单、使用灵活,实际应用表明该系统能够很好地完成通风机状态监测任务.     

基于GPS授时的异地同步数据采集系统

基于GPS授时的异地同步数据采集系统用于对分处异地的数据采集设备进行精确同步.系统硬件主要包括GPS接收机、美国NI(National Instruments)公司生产的PXI工控机、PXI6608计数器/定时器和PXI4472数据采集卡,软件使用LabVIEW进行编程控制.该系统原理为通过GPS接收机对PXI6608计数器/定时器授时使其在某一时刻产生脉冲来触发PXI4472采集卡进行数据采集.实验证实了该系统精确的同步性能.     

LabVIEW构建位移测试系统

系统基于LabVIEW软件平台,以NI公司的PCI-6014多功能数据采集卡作为计算机与外部电路的接口,采用半自动化的步进电机进给和人眼瞄准方式,达到瞄准精度和检定效率的协调.系统的控制部分由LabVIEW软件完成,LabVIEW软件控制多功能数据采集卡发出控制脉冲信号并采集光栅传感器的计数数据,并以光栅传感器作为位移基准,和读取的百分表读数作比较,求出各点误差值,并作保存.     

基于FPGA的裁切机步进电机控制算法设计

针对传统加减速算法中减速点不易确定,为了确保在裁切机运动控制系统中加减速算法的实时性和准确性。对比分析常用的加减速算法,在分析传统的梯形加减速算法原理上,提出了一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的改进梯形加减速算法,采用该算法实现了运动控制系统的设计,利用Vivado仿真系统进行仿真,搭建实验平台对算法进行验证。实验结果表明,改进的梯形加减速算法能够自动确定减速点的位置并达到实时性的要求,通过理想曲线与实际曲线的对比,可以看出电机实际运行速度曲线平滑,转速误差小。     

基于STM32的步进电机速度控制方法研究与实现

在机器人电机控制过程中,发现带载情况下如果电机起步速度过快会导致电机堵转问题,很需要一种可以实现电机匀加速的精确控制方法。本文借助于STM32F103,通过其I/O口输出矩形波脉冲序列的方式控制步进电机驱动器或伺服驱动器,从而实现对步进电机的位置和速度控制。通过修改定时器值实现梯形加减速轨迹,使步进电机运行具有较好加减速性能。另外,由于STM32F103芯片具有多路定时器,可以通过配置多路定时器输出多路不同频率的脉冲信号,实现对机器人多轴(多个电机)的控制。该方法对于机器人嵌入式步进电机控制器的开发具有很好的参考价值。     

基于GPS授时的脉冲峰值采集系统

该系统用于提取脉冲信号峰值的幅度与时刻。系统硬件部分包括GPS接收机、GPS时钟模块、脉冲峰值采集卡及工控机。其原理为脉冲峰值采集卡以GPS接收机的1 PPS脉冲上升沿为秒起点,以设定的时间窗宽分段查找输入的最大值并记录其对应的秒内精确时刻,完成脉冲峰值的采集与峰值时刻的记录,为保证脉冲峰值时间的准确度,系统的50 MHz采样时钟也由1 PPS脉冲校准。实验验证了该系统能准确地捕捉脉冲的峰值时刻。     

非球面测量系统与数据处理技术研究

基于上下位机结构设计光学非球面检验系统,采用工控机作为上位机,下位机由运动控制卡和数据采集卡构成.通过计数器协调运动控制单元和数据采集单元的动作,可实现检测过程坐标的准确定位和高精度的数据采集.对一般非球面方程进行变换后,采用最小二乘拟合算法对数据进行曲面拟合处理.并可适当增加测量点数据来减少测量误差.通过数据实验表明...     

An electronic interface for microcomputer-based flow cytometry: design,operation and performance characteristics

An inexpensive electronic interface for the acquisition of asynchronous flow cytometry data using a commercially available microcomputer and A/D converter is described. In the design of this interface, the major objectives were to minimize the amount of custom hardware necessary between the computer and flow cytometer and to maximize usable sensitivity and resolution by implementing a gated integrator and trigger hold-off approach to acquire the asynchronous data pulses from the cytometer. The major error sources which can occur during data acquisition are identified and their effects on system performance are shown. A simple protocol is described to minimize the effects of these errors on the acquired data. The influence of computer-processor clock speed on data acquisition rates is also documented.     

基于GPS的无线传感器网络时间同步技术

在无线传感器网络测试系统中,为了对测试对象进行准确的测试,时间同步技术至关重要。根据GPS授时原理,提出了利用GPS秒脉冲对同步控制系统进行触发,并无线广播同步触发信号,同时,各传感器节点通过接收同步触发信号,进行时钟同步触发、时钟校准,以及对测试事件触发的同步采集。通过验证,各传感器节点之间的事件同步触发误差为1μs左右,并具有很高的可靠性,可广泛应用于航空、航海等工程测试领域。