航空发动机碳纤维复合材料风扇叶片叶尖间隙测量研究

动叶片的叶尖间隙参数直接决定航空发动机的工作效率和运行安全，随着发动机朝着质量更轻、运转效率更高的方向发展，碳纤维复合材料(CFRP)被广泛应用于大涵道比航空发动机风扇叶片的设计，然而材料导电性会影响间隙测量结果。提出了一种基于电容法的CFRP叶片叶尖间隙测量方法；利用显微观察和元素分析，获取了CFRP叶片导电性规律，建立了仅碳纤维层参与构成电容器极板的叶尖间隙测量模型；开展了金属叶片和CFRP叶片叶尖间隙测量的仿真和实验，结果表明，两种叶片在不同间隙值下的电容输出呈比例关系，CFRP叶片的叶尖间隙测量精度优于45μm;完成了某型大涵道比航空发动机的测量试验，验证了航空发动机CFRP风扇叶片叶尖间隙测量方法的可行性和可靠性。     

基于MLVDS和USB3.0的多节点数据传输系统设计与实现

针对数据采集系统中上位机无法与多节点采集设备高速通信的问题,设计了一种基于MLVDS接口和USB3. 0接口的数据传输系统。该传输系统采用CYUSB3014接口芯片实现计算机与FPGA的高速数据传输,采用ADN4693E接口芯片完成多节点数据传输,以FPGA作为核心控制器,并基于MLVDS自定义协议解析多节点通信逻辑,实现MLVDS接口与USB3.0接口之间的数据交互。测试结果表明,该系统数据转换结果准确、可靠,实现了上位机与多节点数据采集设备间的高速通信。     

基于自适应滑动均值和小波阈值的叶尖间隙信号降噪方法

动叶片与发动机机匣之间的叶尖间隙参数是反映航空发动机工作性能和运行安全的关键状态参数之一.提高叶尖间隙信号信噪比是实现高精度叶尖间隙测量的关键,为此提出基于自适应滑动均值和小波阈值的混合叶尖间隙信号实时降噪方法.首先根据叶片转速等信息,估算叶尖间隙信号带宽大小,然后通过动态改变滑动均值滤波的滑动点数来实现自适应低通滤波...     

基于USB的多路数据采集器

提出了一种基于USB的多路数据采集系统的设计方法。该系统利用ARM＋FPGA＋AD7656的系统组合实现16路通道信号同步采样,其中FPGA完成对A／D转换的逻辑控制,使用ARM7处理器对A／D转换数据进行处理,再通过USB接口与计算机进行数据通信。测试结果表明,基于FPGA与ARM的多通道数据采集系统结构简单盛制方便...     

高速数据采集系统的USB接口设计

针对工程领域对数据采集的多类别数据、高速采集和传输、实时性的要求,设计基于USB接口的高速数据采集系统,并有FPGA+DSP搭配进行采集系统的逻辑控制、接口控制和信号处理,另有一块AD转换板进行模数转换;重点阐述USB接口设计的原理和实现,包括USB固件程序设计、驱动程序设计和USB应用程序设计;经过传输256*256的灰度图像、测试USB通道数据传输速度和使用采集板采集方波信号的测试,证明系统能够实现数据采集的任务,有很快的数据传输速度。     

基于USB 3.0的高速数据传输接口设计

针对在高速数据采集过程中,需要向计算机实时传输大量数据,通过对各种传输方式的研究分析,提出了采用USB 3.0传输方式进行数据传输,设计了基于USB 3.0的高速数据传输接口,接口实现的关键技术之一是稳定数据传输的速度。通过对各种USB 3.0芯片分析,采用了FTDI公司生产的FT601芯片,根据相应的数据手册,完成对FT601芯片的外围电路,采用可编程逻辑门阵列(FPGA)作为USB 3.0传输控制器。使用Verilog语言对FPGA内部进行编程,实现使用先进先出(FIFO)方式对数据进行缓存,控制FT601芯片完成与上位机之间的数据交换,并进行测试。测试结果表明,接口能在进行相应配置后,以平均350MB/s的速率传输数据,保证了数据传输速度的稳定性和数据的完整性。     

采用USB接口虚拟仪器的设计与开发

针对传统虚拟仪器不具有即插即用、热插拔等功能，提出了基于FPGA控制及USB接口的虚拟数字示波器的设计方案和具体实现。系统主要包括数据采集、数据传输和应用程序设计等。采用FPGA控制和USB接口实现数据的处理、转换与存储与传输。同时使用BodedC＋＋Builder进行软件设计，可实现对硬件电路的控制以及数据的显示等。该系统能实现幅度为±0．1V到±25V、频率为0到1Mhz信号的测量并显示。     

DSC的USB多通道同步数据采集系统设计

为了降低 USB多通道同步数据采集系统的设计难度和复杂度,本文利用单一DSC(数字信号控制器)芯片设计了一款 USB四通道同步数据采集系统。通过软件编程DSC内设的 ADC、定时器和 USB2.0通信模块等,实现同步采集并实时上传采集数据到 LabVIEW上位机。本文结合三相有功功率测量实例,详细介绍了该同步数据采集系统的设计过程,为多通道同步数据采集系统设计提供了一种理想方案。     

基于FPGA与USB2．0的实时数据采集与处理系统

介绍了一种基于FPGA与USB2．0的双通道实时数据采集与处理系统。该系统采用XC3S1200E芯片作为核心处理芯片,CY7C68013作为USB接口芯片,通过FPGA内部的控制模块控制A／D数据转换和USB的数据传输,并在FPGA内部完成数据的处理。实验证明,该系统基本能满足设计的要求。计算出所求粒子的直径。     

USB总线测量平台数据采集系统设计与实现

采用CY713C68013芯片实现USB协议的处理,EP1C3T144C8作为数据源,实现了一种USB数字摄影测量平台数据采集系统,用于数据的采集、处理与交互.在硬件上设计了该系统的整体构架、USB电路及FPGA电路,在软件上编写了固件程序、上位机用户界面程序及系统通用驱动程序,设计并实现了专用的控制指令,完成了板卡的C2加载,方便用户进行使用.由于采用了控制传输的方式进行数据的采集,该系统特别适用于数据采集量较小,但对数据传输精度有特殊要求的情况.本系统已通过测试,批量生产用于相关领域.     

喷气发动机试验用的高速非接触式仪表

本文论述某些测量喷气发动机运转特性的高速非接触式仪表系统;内容包括有:测量叶片表面温度的光测高温计、测量叶尖间隙和振动的电容间隙计,以及测量叶片弯曲和扭转振动的光电子系统。此外,文章也指出使用这类仪表测量发动机的特性,以及使用常规的非接触装置方面的缺点。文章还介绍了发动机试验时所取得的实验数据,以及论述了进一步发展这类仪表的一些建议。     

9.基于自适应滑动均值和小波阈值的叶尖间隙信号降噪方法

动叶片与发动机机匣之间的叶尖间隙参数是反映航空发动机工作性能和运行安全的关键状态参数之一。提高叶尖间隙信号信噪比是实现高精度叶尖间隙测量的关键,为此提出基于自适应滑动均值和小波阈值的混合叶尖间隙信号实时降噪方法。首先根据叶片转速等信息,估算叶尖间隙信号带宽大小,然后通过动态改变滑动均值滤波的滑动点数来实现自适应低通滤波,最后结合小波阈值降噪时频分析能力,进一步降低噪声干扰。通过仿真实验确定采用对db5小波基函数进行6层小波阈值分解.仿真结果表明该方法在各项降噪评价指标方面全面优于现有的有限脉冲响应和固定点滑动均值滤波方法。1000rpm~4000rpm转速范围内实际测试表明,该方法最大测量误差为16μｍ,有效提高叶尖间隙测量精度。     

基于MSP430的智能气象站的设计

本文主要介绍了基于MSP430单片机的智能气象站的设计思路,硬件上采用模块化设计方法,便于增加新的检测任务.模块间采用SPI总线通信.系统能够对多通道的温度、湿度及大气压数据进行通道选择、数据采集、数据处理、液晶显示,同时还设计了基于USB(Universal Serial Bus)技术的数据存储系统,改善了数据传输速率和存储容量.     

基于CPLD和USB技术的电力负荷特性在线采集系统设计

为了实现电力系统综合负荷特性数据的在线采集,提出了一种基于CPLD实现多通道数据采集USB传输系统的设计方案.本采集系统以CPLD为核心,通过控制A/D和USB芯片实现整个数据的采集过程,从而有效地减少了电路板上芯片数量,降低了系统故障几率,进而提高了系统运行的稳定性和设计的灵活性.借助于USB传输方式进一步提高了数据传输系统的稳定性和适应性,解决了传统数据采集系统在传输速度和通道数量之间的瓶颈问题.计算机仿真和现场运行均验证了该系统能够满足电力系统负荷建模所需数据采集的要求.     

测量叶尖间缝变化光纤传感器的研究

根据叶尖间隙测量的要求,设计了一种新型的光纤传感器。它采用了单光纤传光、多组光纤束接收散射光的结构。发射光纤位于中心,周围均布多组接收光纤,通过各组接收光纤光强的比值运算,消除了叶尖表面反射率变化对测量结果的影响,也可减小叶尖表面与传感器端面夹角给测量结果带来的影响。在转速同步传感器的配合下,该传感器可以实时测量所有叶片的叶尖间隙。当叶片转速在0~12000 r/min之间变化时,叶尖间隙的测量范围为0~3mm,测量精度为25μm。     

基于数据挖掘的发动机频率测试系统设计

为了提升发动机频率测试系统的检测率准确率,降低其虚警率,基于数据挖掘设计一种新的发动机频率测试系统,系统整体架构分为数据采集板、图形界面、数据处理软件三部分,利用CAN总线连接上位机和下位机,通过传感器、供电电源、采集模块、存储器组成数据采集板;由16通道高速数据采集模块、FPGA、LabIVIEWFPGA开发平台组成图形界面,实现系统硬件设计;分别设计了传感器信号调理电路、A/D转换电路、C8051F040单片机及其CAN通讯电路,通过数据挖掘对发动机频率测试系统频率数据进行聚类,实现测试显示以及测试结果的保存;通过CAN通信程序、HT程序、主机程序组成将测试数据传输至图形显示界面,完成基于数据挖掘的发动机频率测试系统设计;实验结果表明,基于数据挖掘的发动机频率测试系统的数据检测率平均值为89.21%,虚警率平均值为10.24%,有效提高了发动机频率测试的检测率,降低系统虚警率,减小发动机频率测量误报。     

FPGA在膜式氧合器测试数据采集系统中的应用

针对膜式氧合器测试中多传感器数据采集的特性,设计了一种医用膜式氧合器氧扩散渗透率检测的多路数据采集系统;系统以FPGA为主控制模块,对FPGA硬件资源进行功能划分,分别实现A/D转换控制、FIFO数据缓存、时钟分频等功能,最后通过USB接口实现了数据传输;系统经过时序仿真及数据传输测试,已达到了实际膜式氧合器数据采集的相关指标,验证了设计思想的正确性.     

基于FPGA的数据采集系统的设计

介绍了一种用于汽车姿态测量的数据采集系统的设计,该系统基于FPGA+USB架构,采用FPGA控制整个系统的采集时序,USB芯片作为数据采集通道,上位机完成姿态解算和数据显示功能.     

基于USB3.0的高速数据传输电路的设计

针对大容量数据记录器与外围计算机之间的数据通信时间长速度慢的问题,借助USB3.0接口良好的向后兼容性、易于使用性、可热插拔性、传输速度快等特点,设计了以FPGA为主控单元,DDR2SDRAM作为高速大容量缓存,USB3.0接口作为与计算机进行数据通信接口的高速数据传输电路系统;采用外接I2C接口的EEPROM作为USB3.0接口芯片的启动方式;通过专用的线性稳压器为DDR2提供稳定的参考电压和吸收电流;最后详细介绍了USB3.0接口芯片的固件程序配置和FPGA控制模块的逻辑设计;实验测试结果表明,通过USB3.0接口该系统数据传输速度达到149.29M/s,且数据传输可靠。     

基于光纤传输的多路高速数据采集系统

介绍了8路高速数据采集传输系统的设计与实现。使用时分复用的数据传输方式将8通道数据通过3个光纤通道传输给处理设备,解决了多路高速数据传输的问题。采用FPGA作为主控芯片,TLK1501作为串/并转换和8 B/10 B编码芯片。A/D采样频率为20 MHz,整个系统的数据传输速率达到了1 920 Mb/s。通过使用Verilog语言编程,实现了数据的采集以及传输。该方案具有可行性好、方法简单、成本低的优点。