低功耗IEPE传感器数据采集系统的设计与实现

针对IEPE传感器数据采集系统中传感器输出的信号动态范围大、幅值较高,不宜进行直接采集的问题,并且为提高数据采集的精度,降低功耗,设计了IEPE传感器数据采集系统。设计采用了低功耗可程控前端信号调理电路,高精度模数转换电路及微功耗电源电路,大大提高了数据采集系统的精度,降低了其电路的功率损耗。整个数据采集系统以FPGA为主控芯片,操作方便,工作稳定,经实验验证和分析,能广泛应用于相关工程领域。     

基于有限元的二维各向异性地层中大地电磁响应

地球介质的电各向异性现象是普遍存在的,而传统上电磁法的理论研究与实际应用多是基于各向同性理论的假设,因此研究基于各向异性理论下电磁场的响应特征就显得非常迫切.从Maxwell方程出发,推导了二维倾斜各向异性下大地电磁场的偏微分方程,并采用有限元法对设计的一系列二维各向异性模型进行数值计算.结果表明,不论改变各向异性系数...     

应用可控源音频大地电磁法的土壤电阻率测量

采用准确测量土壤电阻率设计的地网可使设计误差达到最小,对电力系统的可靠运行具有重要意义。可控源音频大地电磁法(controlled source audio-frequency magneto-telluric,CSAMT)是一种成功应用于煤、油、气等资源探测的物探技术。基于CSAMT法及Schlumberger法基本原理建立了测量土壤电阻率的模型,在均匀半空间条件下,利用接地分析软件CDEGS实现了土壤电阻率的仿真测量。结果表明,CSAMT法所测土壤电阻率在很宽一段频率范围内基本保持不变,且与真实土壤电阻率的误差很小,表明所测土壤为均匀土壤;而Schlumberger法所测结果与真实值误差较大,且在频率较高时所得结果完全不可信,证实了CSAMT法测量土壤电阻率的高准确性。     

基于LabVIEW的航空瞬变电磁数据采集系统

根据航空瞬变电磁法的原理及其信号特点,按照长时间连续采集和存储的要求,设计了基于LabVIEW的航空瞬变电磁数据采集系统。系统硬件平台以NI PXIe-4492动态信号采集卡为核心,搭配NI PXIe-6674T和NI PXI-6682H等辅助板卡进行搭建;软件部分采用LabVIEW编写,利用生产者/消费者模式,结合用户事件处理循环和队列消息处理器,实现了数据连续采集、存储、实时处理及显示的功能,并解决了发射和接收时钟不同步的问题。最后实验表明,该系统能够长时间稳定采集,并且各项性能满足设计要求。     

一种并行数据采集系统实时硬件抽点设计实现

对高速数据流进行实时均匀抽点是高速并行采集系统重要研究内容之一。传统的对串行采样数据流,通过对时钟进行分频的抽点方式在现代并行采集系统中会导致错点或非均匀等一系列错误。分析了具体抽点需求,建立了1个高速数据流抽取矩阵模型,包括高速数据流矩阵、通道选择拼合矩阵、筛选循环单元矩阵,基于该矩阵模型,讨论了在FPGA中相应的并行高速数据实时抽取模块的实现方案,在Vertex-5FPGA平台中实现了对四路并行数据中进行1-2-5步进的整数倍抽点。实验证明该方法可以广泛运用于其他高速采集系统中。     

基于软测量与遗传算法优化的电磁电器设计技术

本文利用样机的性能测试数据，建立了具有全局映射的神经网络软测量模型，并将该模型与遗传算法优化方法有机结合，形成基于软测量与遗传算法优化的电磁电器设计技术，该项技术不仅解决了由电器动态过程数值分析的复杂性带来的遗传算法计算工作量大的问题，而且在优化设计过程中，充分体现了产品的性能状况，为“一次性”设计奠定了技术基础。     

基于FPGA的医疗诊断数据采集器的设计与实现

现行医疗仪器仪表的控制系统多数采用单片机实现,普遍存在操作烦琐、显示不直观、数据共享性差等缺点。针对上述情况,采用FPGA数字信号处理板和ARM计算机板实现了一款安全、有效且便于图像采集及共享的医疗仪器图像诊断数据采集器。实验结果表明,该采集器能够采集VGA、DVI等格式的视频、图像信号,并将其转换、压缩,有效地实现了医疗信息传输及共享。     

瞬变/谐变一体化的大地电磁收发线圈设计

采用瞬变电磁法和谐变电磁法仪器观测地下空间数据并进行融合处理,能够提高探测成像能力,然而现有的瞬变电磁法和谐变电磁法仪器独立成套,必须配置多套仪器分次采集。设计了一种可满足瞬变/谐变两种模式使用的小型、大带宽、高灵敏度大地电磁收发线圈,为便携、浅层高分辨的瞬变/谐变一体化电磁探测系统开发奠定基础。首先,建立了空心线圈传感器等效电路模型,分析了线圈传感器的灵敏度和噪声特性,制作的传感器经过测试表明,在1125 Hz处,灵敏度为23.12 mV/nT,等效磁噪声9.27 pT/√Hz,传感器带宽1 Hz~100 kHz;然后,通过公式和有限元软件对传感线圈偏心放置时收发耦合进行了计算,确定了收发线圈组合的最佳耦合位置,计算和仿真结果与实际位置分别相差0.21%和0.17%,有效对消了发射磁场(一次场)。构建了时间域和频率域电磁法探测系统,测试表明,设计的瞬变/谐变一体化收发线圈能够满足时间域和频率域电磁法两种探测模式使用。     

电磁控制运动装置设计与实现

电磁控制装置是采用STC12C5A60S2单片机为核心控制芯片,以电磁驱动模块来控制电磁线圈吸合,从而靠磁力控制运动摆锤形成单摆。利用角度传感器来精确采集旋转角度信息,表实现摆的摆角连续预置摆动。摆动20秒后发出声、光提示,并在5秒内平稳停在静止点。由12864液晶屏显示各项信息,配以按键实现系统功能。     

VXI总线高速高精度数据采集模块的设计与实现

介绍了一种基于VXI总线C尺寸，高速、高精度数据采集模块的软硬件设计与实现。该模块建立在一种新的模块化VXI仪器平台VVP（VXI，Versatile Plug-in)上，中央处理器采用SHARC DSP进行实时数字信号处理，基板使用FPGA实现VXI总线与DSP的桥接，数据以DMA方式传输，时序和逻辑电路由CPLD实现，上位机软件采用了虚拟内存技术，用户程序可以灵活方便地从上位机下载。     

基于FPGA的超多通道高速数据采集系统设计

为了实现高清晰度油气管道漏磁检测器高精度多通道数据采集的要求,采用AlteraCyclone系列FPGA EP1C6为核心控制模块,结合AD9223模数转换芯片构建了超多通道、高速数据采集系统。利用VHDL编程构造双口RAM和状态机,在FPGA中实现了采集过程中的数组组织与存储。该系统能够完成660路、最大采样率为132kHz、精度为12位有效数位的模拟信号采集。文中介绍了数据采集系统的构成和设计过程,给出了系统的实验结果。     

基于FPGA的双路高速数据采集系统的设计

以脉冲激光测距为应用背景,设计了1种双路1 Gsps采样率的高速数据采集系统的设计方案,该系统以EP2S60系列的FPGA为核心控制模块,ADC08D1000为模数转换芯片测量I、Q两路脉冲信号时间间隔.FPGA的资源分布决定ADC输出的两路信号(I、Q)需由FPGA的两侧共4个BANK接收,由此会造成系统测量的固定误...     

基于北斗SoC的雷达数据采集系统设计

介绍一种雷达数据采集系统设计方法,采用北斗 SoC 芯片开发了一套时统电路,通过 FPGA 生成与雷达交互的时序信号,并将采集到的雷达数据加上北斗时间信息。为了达到数据采集系统所需的时间精度,通过北斗芯片输出的1 PPS信号对所有时序信号进行同步,确保雷达测距系统和角编码系统有序将数据放置在总线上。该设计实现了数据采集、航迹模拟、数据转发、卡尔曼滤波等功能,减少了系统接口电路板,集成度和稳定性大大提高,对雷达数据采集系统的小型化起到了重要作用。     

采用FPGA的高速数据采集系统

本文介绍了一种应用于高速数据采集的数字系统,该系统由高速模数转换器FPGA,SDRAM(synchronous dynamic randomaccess memory)组成。该系统独立于处理器之外,给处理器预留了总线接口。任何的处理器只要把总线接口连接到此系统上,均可操作。与传统的数据采集系统相比,减少了处理器的控制,而且处理器的处理速度已不再影响系统的性能,提高了速度和效率,具有通用性。本文对高速模数转换器与FPGA的接口实现做了详细的描述,对如何把模数转换器的数据流进行缓冲做了介绍。并对如何在FPGA中构建SOPC(systerm on programmable chip)系统以及如何利用SOPC实现SDRAM的控制与存储进行了说明。经测试,本系统的数据采集的实时速度最高可达到250 MB/s,适用于大部分的高速数据采集场合。     

基于FPGA的混合测试系统的高速可靠存储方案

数据采集存储系统具有广泛的应用,在进行高速采集等需要将数据进行先存储后传输的场合中,系统数据的高速可靠存储能力是制约系统速度与可靠性的主要因素之一.它要求系统在短时间内能够可靠存储大容量的采集结果.针对一些特殊研究和生产场合的高速数据流无丢失大容量存储的要求,设计了基于FPGA的多通道多速率混合测试存储系统.为了保证多通道数据的高速可靠存储,系统综合采用编码多通道数据、高速数据流乒乓传输、带快速坏块检测的Flash存储等手段.仿真表明采用该存储方案可以保证高速数据流无丢失大容量存储.     

用CPLD实现多通道数据采集系统的A/D转换器控制电路设计

提出一种新的基于复杂可编程逻辑器件CPLD的高速A/D转换器的控制系统。该控制系统充分利用CPLD功能,采用VHDL语言及图形化编程方式,有效地实现了对A/D控制器、多路采样保持器以及前端多片多路复用开关的协调控制,可以有效地控制多达36通道数据的A/D转换,能够大幅度减轻CPU的工作负担,提高执行效率,简化软件编程,实现了硬件上的模块化控制。本文提出的基于CPLD的高速A/D转换器的控制系统已成功地应用于电力系统综合负荷特性数据的实时采集。     

用CPLD实现多通道数据采集系统的A/D转换器控制电路设计

提出一种新的基于复杂可编程逻辑器件CPLD的高速A/D转换器的控制系统.该控制系统充分利用CPLD功能,采用VHDL语言及图形化编程方式,有效地实现了对A/D控制器、多路采样保持器以及前端多片多路复用开关的协调控制,可以有效地控制多达36通道数据的A/D转换,能够大幅度减轻CPU的工作负担,提高执行效率,简化软件编程,实现了硬件上的模块化控制.本文提出的基于CPLD的高速A/D转换器的控制系统已成功地应用于电力系统综合负荷特性数据的实时采集.     

小型无人直升机增稳试验机载系统A/D转换实现

针对小型无人直升机的机载系统俯仰倾斜姿态及方向信号采集问题,本文采用带八路10位A/D转换的STC12C5410单片机编程来实现机载系统俯仰倾斜姿态及方向信号采集,给出了直升机A/D转换C程序关键代码。同时本文还指出并纠正了宏晶科技＂STC12C5410AD系列单片机器件手册＂中的错误。地面联机测试表明,增稳试验系统能够准确地采集遥控接收机的控制信号和俯仰、倾斜、方向信号,并传输试验所需数据,图形和数据显示均正常,为最终实现无人直升机的增稳控制奠定了基础。     

HP34970A型16通道高速数据采集系统的应用

HP34970A是美国惠普(HP)公司生产的16通道高速数据采集系统，本首先介绍其性能特点及电路工作原理，然后重点阐述软件的汉化过程，以及用它实现多点测温和4线法测量电阻的方法。