激光差动多普勒的信号处理电路设计

随着微机电系统(MEMS)技术的迅速发展,对器件运动性能检测的需求日益迫切.采用激光差动多普勒测量技术能准确可靠地对MEMS器件进行动态特性测试.本文介绍了激光差动多普勒系统的信号处理电路的设计,主要包括放大电路、相敏检波电路和滤波电路.放大电路能将40 MHz频率信号放大100倍,相敏检波电路滤除了高频信号,分离出多普勒频移信号,滤波电路进一步滤除相敏检波电路输出信号中的载波信号和高频噪声.本电路设计最终实现了从光路系统输出的高频信号中提取多普勒信号.     

AD7656在四频差动激光陀螺信号检测系统中的应用

为实现四频差动激光陀螺的稳频控制等功能,需要快速精确测量陀螺的光强、电流和温度信号。使用单片6通道、16位AD转换芯片AD7656,与高性能DSP芯片TMS320F2812设计而成的检测系统,解决了XINTF接口数据传输等问题,并采用均值滤波方法,能有效、实时、精确地采样四频差动激光陀螺各种信号,大大降低陀螺测量控制电路的功率和体积。在10kHz的采样率下,系统测量信号精度可达10^-4量级。电路能够长期稳定工作,满足对陀螺信号的测量要求,达到预期目标。     

差动变压器式传感器信号调理电路

根据差动变压器式传感器基本特性和AD598的工作原理，给出了差动变压器式传感器信号调理电路的方案。从而大大简化差动变压器变进电路的结构，实现对热零点漂移和非线性误差修正，大幅度减小测量误差。     

线性光电隔离放大电路的设计

应用光电耦合器,采用差动放大原理而设计的线性隔离放大电路,具有新颖、简单、隔离共模信号和高压的特点。     

一种采用单电源的心电信号遥测系统的设计

提出了一种采用单电源的心电信号遥测系统的设计方法.系统采用AD627、AD8603、LTC1860L、IA4420等在单电源供电方式下能较好工作的集成芯片分别完成模拟信号采集放大、A/D转换、数据无线发送等功能,简化了硬件电路,为远程遥测心电信号的采集系统提供了1个微型化设计解决方案.电路的仿真分析及实验证明了系统能够较好地完成对心电信号的采集.     

电流环信号传输的多通道微应变测量系统研制

在机械微应变多通道数据采集系统中,采用电流环方式进行远程信号传输,能够提高测量系统的抗干扰能力。本应变测量系统由仪表放大器AD623和电压电流变送器XTR115构成,实现弱信号放大和电流环信号传输。通过对该测量系统的标定,其结果表明,该测量系统的准确度达到0．76％。     

复杂电磁干扰下的电力设备异常检测系统

电力设备在进行异常信号日常检测过程中,由于存在大量的电磁干扰,使得异常信号检测准确性降低,难以通过异常信号检测对故障部位进行准确定位。设计并实现了一种针对电磁干扰的电力设备异常信号检测系统。系统的硬件部分以信号传感器作为异常信号检测元器件,利用单片机集成函数发生器ICI8038产生正弦信号,利用功率放大器TDA7294对异常信号进行放大处理。作为信号传感器的关联检测的解调参考信号,利用平衡调制解调器AD630进行信号的放大、滤波和整流,获取准确的异常信号。系统的软件部分主要针对异常信号的提取和故障部位的定位进行了设计。实验结果表明,利用设计的系统能够准确地检测到故障部位的异常信号,为复杂电磁干扰下的电力设备的安全提供了可靠保障。     

基于AD598的位移传感器的误差研究

差动变压器式位移传感器是在仪器仪表中广泛采用的电磁式变换元件。本文分析了差动变压器式位移传感器的工作原理。利用线性差动变压器的专用芯片AD598作为传感器的测量电路,深入分析了差动变压器位移传感器误差的形成,误差的测量方法及精度的标定。采用专用集成电路AD598可以大大简化差动变压器变进电路的结构,并且其线性度、可靠性和温度漂移等指标都有很大的提高。实验结果表明,基于AD598的差动变压器式位移传感器具有较高的精度。     

面向强周期振动干扰的涡街流量计系统研制

涡街流量计是流体振动型流量仪表,易受管道振动、流场扰动等影响,在小流量条件下测量误差较大,尤其在强振动干 扰下涡街信号被淹没,无法准确测量。 本文研制抗强周期振动干扰的涡街流量计系统,采用带有电压负反馈的差动式电荷放大 器,提高小流量信号的放大能力;提出基于频移策略的频率方差算法,减少强周期振动干扰的影响。 首先通过频移策略降低相 近频率的影响,然后根据流量信号与周期振动干扰的频带宽度不同,通过计算和比较频率方差,判定流量信号频率。 研制了涡 街流量计信号处理系统并实验,结果表明,研制的系统扩展了量程下限,且在强周期振动干扰条件下可以准确提取信号,精度提 升 1 个数量级。     

一种大电容测量中模拟小信号放大电路的设计

在大电容测量中,对大电容上的取样电压信号进行放大处理是最为关键的环节,其设计的优劣直接关系影响到测量系统的准确度.在对现有微弱信号放大器研究的基础上,设计出一种小信号放大电路,该放大电路以高精度的仪器仪表放大器AD623为核心器件,可根据输入电压信号的大小选择不同的增益,实现了1 mV～1 V范围内电压信号的精确放大,同时该放大器还具有抑制共模干扰、抑制温漂、稳定性好、抗干扰能力强的优点.对该电路做了详细的理论分析和实验论证,实验结果表明该放大器完全可以满足大电容测量的需要,在电子测量领域具有较高的实用价值.     

基于FPGA的高速数据采集系统设计

现场可编程门阵列FPGA(field programmable gate array)器件具有资源丰富、接口灵活、并行计算等特点,其中并行特点使其能够应用于高速场合,和外部AD结合能实现高速数据采集功能,适合用于数字控制系统。本文基于FPGA和一款快速模/数(A/D)转换芯片AD7864提出一种高速数据采集电路设计方法,给出AD7864的时序并基于FPGA程序开发软件QuartusII说明其AD控制的状态机设计方法,通过对信号发生器产生信号实验采样证明其采样效果良好,能够满足高速数据采集要求。     

基于FPGA的超声探伤仪设计

提出了一种基于FPGA的数字超声探伤仪解决方案.该方案利用超声回波信号可重复性的特点,采用50Msps模数转换系统,通过调整超声脉冲的触发时间完成等效采样变换,实现了200 Msps的高速数据采集;在超声脉冲的触发时间控制中,采用200 MHz的基准时钟,以整周期方式调整触发时间,保证了触发时间的高精度.为补偿超声波信号在大声程中的传输衰减,采用AD603实现了时变增益放大器,该放大器根据数据采集的进程实时调整放大器的增益,可较好地兼顾仪器的浅层目标识别和深层缺陷探测.     

基于PXI总线的数据采集系统设计

本文介绍了一种基于PXI总线的数据采集系统,使用快速16位精度的AD976 AD转换器件作为数据采集芯片,异步FIFO芯片IDT7202作为缓存器对采集上来的数据进行缓存,并使用PCI9030器件作为PXI总线接口芯片以实现功能电路与PXI总线控制器之间的数据传递.该系统可以用于中高速数据采集场合,其最高数据采集速率可以达到200 KSPS.     

基于CPLD和浮点放大器的数据采集系统设计

采用浮点放大器和CPLD设计了多通道数据采集系统.其中浮点放大器根据输入信号范围,选择适当的放大倍数,保证了数据采集系统的动态测量范围;CPLD具有丰富的内部资源和大量I/O管脚,处理速度快,可实现灵活多变的控制流程;双端口RAM作为A/D转换与CPU之间的桥梁,为高速数据吞吐提供了有力的硬件支持;结合以上几方面的优势,系统总体上实现了高速、高精度数据采集.     

基于SPI总线的高速串行数据采集系统设计

针对目前嵌入式数据采集系统对数据采集的精度、速度的要求越来越高,同时又要求接口电路简单、传输可靠性好,本文介绍了基于高速高精度ADC芯片AD7674与DSP芯片TMS320F2812组成的嵌入式数据采集系统.通过SPI总线,可将AD7674与TMS320F2812直接相连,方便地实现了高速串行数据的传输,并给出了SPI的接口电路及软件设计.实验结果表明,采用基于SPI总线的嵌入式数据采集系统硬件结构简单、传输速率高、可靠性好.     

基于FPGA的多路高速数据采集系统的设计

针对功率因数校正系统对实时数据处理要求,设计了一个高速数据采集系统,并将该系统应用于功率因数校正系统的数据前端采集中.该系统采用AD7874和高速FIFO,使用NiosⅡ软核处理器实现SOPC设计,与现有方法比较,系统具有硬件结构紧凑,控制性能优良,工作可靠性高,可移植性好的特点.文中对其进行了较深入的仿真研究,表明检...     

基于TMS320VC5416的多路电量采集系统设计

为实现高速、高性能的前端实时数据采集,设计了一种基于TMS320VC5416的多路电量采集与处理系统。详述了其硬件电路组成和软件设计方法,并对设计中遇到的关键技术问题进行了说明。该系统采用AD73360作为数据采集前端,通过DSP的McBSP和AD73360级联,可实现多路电量信息的实时采集和处理,为供电公司购电关口、供电关口和考核关口核算用户电量、负荷管理、配电监测,实现线损分析提供前端数据采集。运行表明,该系统能满足现场应用的要求。     

基于PCI总线的高精度数据采集系统

对电力系统的模拟信号进行高速、高精度和实时传输是微机保护的一项重要任务.作者介绍了一种基于PCI总线的高精度数据采集系统的设计方法,包括数据采集和PCI总线接口两部分的设计.数据采集板的核心A/D转换器采用16位高精度转换芯片AD976,而PCI总线接口器件采用的是S5933专用接口芯片.此外还讨论了基于本采集系统的驱动程序和应用程序的一般设计方法.     

纳米磁微粒的激光散斑位移测量系统

为了实现对磁流体的运动形态及磁微粒聚集离散位移量的测量,设计了一种纳米磁微粒的激光散斑位移测量系统。采用激光器、CCD器件、差分放大器、高速A/D转换器及FPGA芯片等器件,完成了散斑信号高速采集系统,单通道信号采集速度达到3 Msps,8通道并行处理,实现了毫秒级图像采集要求;实现了USB2.0高速通信接口,使数据传输速率达到30 MB/s,完成了激光散斑信号的高速实时数据传输;设计了本系统硬件设备的驱动程序以及数据实时处理的Win32应用程序,完成了散斑信号的数据处理,测量分辨力达到纳米尺度。所实现的纳米磁微粒的激光散斑位移测量系统达到了纳米磁流体表征检测对分辨力和系统响应时间的要求。     

基于PCI高速数据采集系统

介绍一种基于PCI的高速数据采集系统。该系统采用了采样率达100MHz的AD9054芯片和读写周期为10ns的FIFO芯片,并利用高速的ispLSI PLD芯片实现采样窗和其他逻辑控制电路。数据的传输使用了符合TIA/EIA-644标准的低电压差分信号技术。数据通过PCI接口存储到计算机硬盘中,该PCI接口是利用现场可编程门阵列FPGA芯片实现的。