提高光栅数字地震检波器精度的方法研究

在地震勘探系统中,随着数据记录系统动态范围的突破,地震检波器的动态范围已不能满足系统的要求,提高检波器的精度和动态范围变成地震勘探技术研究的关键.光栅数字地震检波器的研制成功,提高了检波器的精度和动态范围.通过对光栅传感器机理的深入分析,采用5细分专用芯片为核心的细分电路,成功实现了光栅脉冲信号的20倍细分技术.在采用100线计量光栅的情况下,使检波器分辨率达到0.000 5 mm,动态范围达到75dB.并采用PIC单片机系统完成了振动信号的再现.该方法将有助于光栅数字地震检波器的性能完善,为实现高精度地震勘探技术奠定基础.     

基于TMS320VC5410的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统

介绍了用于地震勘探工作中的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统。该系统以高性能的TMS320VC5410为核心,辅以必要的外围电路,实现了对加速度信号的高精度检测。测试结果表明,检波器数字信号处理系统在共振频率以上有较好的频率响应,输入信号与输出信号吻合较好。     

基子TMS320VC5410的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统

介绍了用于地震勘探工作中的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统.该系统以高性能的TMS320VC5410为核心,辅以必要的外围电路,实现了对加速度信号的高精度检测.测试结果表明,检波器数字信号处理系统在共振频率以上有较好的频率响应,输入信号与输出信号吻合较好.     

应用于互感器校验仪自动检定的标准源设计

为了实现互感器校验仪自动检定,并满足一定的高精度和高稳定要求,设计了一种0.05级的标准信号源。采用STM32F205作为核心处理器,EP1K30QC208-3N芯片作为中央执行单元,DAC7744芯片作为转换器,功放电路中分别对电压源和电流源进行反馈设计。测试结果表明,设计的该标准源系统在输出信号的准确度和失真度两方面同时满足国家标准和最初的设计要求。其中电流信号的最低准确度为0.0142%,电压信号的最低准确度为0.01758%,两者均满足准确度小于0.05%的要求;电流信号的最大失真度为0.08%,电压信号的最大失真度为0.09%,两者均满足失真度小于0.2%的要求。     

检波器组合的电路特性及其应用

在石油地震勘探中,为了压制干扰,每道地震信号都采用多个检波器的组合.本文分析了检波器组合的等效电路,推导出检波器组合的传输特性--检波器组合输出电压与检波点地面振动速度的数学关系,应用这一理论可以确定,采用串联数等于并联数的串并联方式是检波器组合最佳的电路连接方式,地震信号采集电路的输入电阻应远大于检波器的阻尼电阻.     

一种多通道高精度数字化传感器变换装置设计

针对现有传感器变换装置受误差及温漂等因素影响造成采集精度不高的问题,专门设计了一种传感器变换装置;该变换装置具有小型化、低成本、高性能的特点;采用C8051F系列单片机作为主控芯片;为了满足8通道双极性模拟信号采集的要求,采用2片AD公司的14位、6通道A/D芯片对±10 V范围的双极模拟信号进行变换;采用前端信号放大电路、跟随滤波处理电路及微处理器的软件进行线性补偿,达到高精度变换要求;采用RS-422专用芯片完成信号的数字化传输;实验结果表明该变换装置的变换精度能达到0.05%,数字信号传输稳定,可广泛应用于军事和工业生产领域的高精度测量场合。     

数字正弦信号失真度测量仪的设计

针对模拟控制正弦信号失真度测试仪体积大、测试精度低和使用不方便的缺点,设计了数字控制正弦信号失真度测试仪。该系统以单片机和FPGA相结合为控制核心,运用快速傅里叶变换(FFT)为主要分析工具,对信号输入电路进行程控衰减、放大与预滤波处理,实现了量程自动转换和数据采样,并且成功避免了频率混叠现象。最后,系统完成了软硬件电路设计后,经过测试,该系统能够对输入信号进行总功率和谱功率的测量和分析,并能正确地判断未知信号的周期性并测量出周期信号的周期,也能正确测量规定频率范围内正弦信号的失真度,在高校实验室有广泛的应用价值。     

正弦信号发生器的设计与研制

本文设计了一款新型的简易正弦信号发生器。利用DDS合成技术,以ATmega16为控制中心,通过外部矩阵按键,可以在一定范围内产生任意频率的正弦波信号,由于DDS集成芯片产生的正弦信号幅值比较小,再利用AD827芯片把正弦波信号进行放大。该正弦信号发生器产生的信号不仅精度高,调节范围大,而且产生的波形温度,干扰少,能满足各种场合的要求。     

可测上升流的海流传感器系统设计

针对上升流引起的微弱信号在A/D转换前容易被传感器系统噪声所淹没的问题,将滤波、放大和A/D转换电路采用集成芯片AD7195处理,减少分立器件噪声,AD7195芯片内部集成差分放大器、交流激励和数字滤波器,同时具有24位高精度A/D转换功能.通过搭建实验装置,采集数据和分析,测试了系统准确度.实验结果表明:该系统能够识别输入信号的误差为±0.4μV,满足设计要求.     

海洋检波器性能测试仪信号源的设计

测试仪是用来检测检波器各项性能参数,以便准确地确定检波器的好坏.文中对检波器测试仪的信号源电路进行了具体的分析与设计,采用单片机和AD9850芯片,组成电路简单,但频率、幅度和波形都具有较高精度且利用TDA7261芯片可以进行功率放大的信号源,输出波形参数可以在编程时设定,能满足一些特定场合的需要.     

高帧频CCD驱动电路设计

为了实现由Kodak KAI0340D CCD(Charge Coupled Device)组成的新型图像采集系统,需要设计专门的CCD时序驱动电路。使用Xilinx Spartan3AN FPGA(Field Programmable Gate Arrays)设计时序产生电路,经过驱动芯片MAX4426和ISL55110驱动,再经过箝位电路箝位,得到了满足CCD要求幅度和时序的驱动信号。经实验验证该方法产生了满足CCD要求的驱动时序,实际测试时CCD帧频达到了205.6frame/s。     

高帧频CCD驱动电路设计

为了实现由Kodak KAI0340D CCD（Charge Coupled Device）组成的新型图像采集系统,需要设计专门的CCD时序驱动电路。使用Xilinx Spartan3AN FPGA（Field Programmable Gate Arrays）设计时序产生电路,经过驱动芯片MAX4426和ISL55110驱动,再经过箝位电路箝位,得到了满足CCD要求幅度和时序的驱动信号。经实验验证该方法产生了满足CCD要求的驱动时序,实际测试时CCD帧频达到了205.6frame/s。     

回波信号模拟器的自检系统设计与实现

介绍了回波信号模拟设备的自动检查与测试部分的系统结构。详细阐述了电路时延、失真度等关键参数的测量原理,和基于高性能数字信号处理器DSP与可编程逻辑门阵列FPGA的软、硬件设计过程,针对其中的难点问题,提出了改进与优化措施,为其它信号发生器的设计提供了参考。     

开放式电阻抗成像中数字相敏检波器设计

开放式电阻抗成像技术对测量系统的精度要求很高,为此研制了基于FPGA的数字相敏检波器(DPSD)以用于电阻抗成像的数据测量。通过分析DPSD的信号采集与计算原理,给出了关键参数的计算,基于DDS技术的ADC时钟设计方法。同时设计了高速多通道ADC转换电路,低抖动性能的ADC时钟电路、FPGA实现实时数字相敏检波的计算方法,提高了系统的信噪比。经实验测试表明,在1KHz~1MHz正弦信号注入频率的条件下,系统的信噪比最高可达104dB,精度高,稳定度好。     

海洋剪切流传感器信号采集系统研究

剪切流传感器输出信号微弱并受到噪声的干扰,需要经过放大与滤波才可以使用,另外传感器信号采集频率相对较高导致存储量增大,为此开发低功能、高性能数据采集系统.该系统由电荷放大器,MSC1210芯片、LPC2114芯片、数据存储卡构成.电荷放大器对传感器信号滤波与转换,MSC1210对信号进行处理采集,LPC2114控制存储卡存储数据.为测试该数据采集系统性能,与数据采集卡PCI-6024E进行对比试验,试验表明该数据采取集系统工作可靠满足测量要求.     

24位ADC在地震数据采集中的应用

针对水下地震信号的特点,设计研制了一个24位分辨率精度、120dB动态范围的地震数据采集系统。通过采用基于Sigma—Delta技术的24位ADC芯片CS5372和配合使用的数字滤波芯片CS5376A,在一个采集板上实现了四个通道的数据采集。前端模拟处理采用电荷放大器结构,后端控制和通信采用一片FPGA,实现了采集系统的高性能和高可靠性,N时采用DAC芯片CS4373实现系统的自检测试,为系统的可维护性提供方便。     

纳米时栅传感器高精度激励信号源研究与设计

纳米时栅利用正交变化电场构建的运动参考系进行测量,激励信号精度直接影响运动参考系匀速性,进而影响测量精度。针对纳米时栅需要高精度激励信号的要求,设计了一种采用闭环控制结构的高精度激励信号源,该信号源采用单片FPGA实现总体控制,完成采集控制、数据处理和波形数据产生等功能,利用16位高精度数据转换器构建信号发生电路及反馈电路,保证了对信号的精确控制。测试结果表明：输出正弦信号幅值精度为0.01%,相位精度为0.1%,并将纳米时栅原始精度从1.4μm提高至0.9μm。     

全集成射频发射芯片测试及LED遥控的实现

介绍了一种自主研发的全集成315 MHz/433 MHz射频发射芯片的结构、工作原理及芯片测试方案,用测试板上的跳线进行地址编码,芯片编码电路的振荡及控制信号由FPGA产生,采用超再生接收电路构成LED开关遥控控制系统。测试结果表明,输出功率为9.30 dBm,频率偏差小于0.2%,达到设计要求,可为企业提供一种低成本LED控制系统方案,具有较高的应用价值。     

ADC-ADS1255实现23Bits有效位的应用

丈中介绍了24 Bits∑-△型模教转换器ADS1255主要特性.利用ADS 1255典型单极性愉入电路和AD8138单极一差分变换器构成的差分输入电路,采用AD580M高性能芯片的参考电压电路、优化了供电电源纹波处理方法、注意了印刷电路板的设计,最后在恒温下对ADS1255采集板进行有效位数测试.结果表明,单极性愉入来样率为2.5SPS时,有效位数(ENOB)达到22.6Bits.     

考虑层间交互的电力营销远程费控系统设计

射频信号与主板中的其他信号会产生相互干扰,影响信息传输效果,造成信息传输误差较大,耗时较长的问题,为此设计考虑层间交互的电力营销远程费控系统.选择nRF905型单片射频收发芯片作为射频电路的核心处理单元,并优化电参数计量电路,达到降低信号干扰程度的效果.在硬件设计的基础上,设置费控管理标准,按照用户需求定制个性化服务,...