微弱信号的高精度数据采集系统

针对加速度计输出信号微弱的特点,提出了一种基于TMS320F28335、CPLD以及AD7760的高精度数据采集系统设计．加速度计的输出信号经过信号调理电路后进入24位精度AD7760完成模数转换,DSPTMS320F28335作为主控制器,辅以CPLD完成对AD7760转换数据的读取操作,并将数据通过串口发送到上位机．详细介绍了系统的硬件电路设计,包括信号调理电路以及ADC、CPLD、DSP之间的接口电路设计,并介绍了系统的软件设计．实验结果表明,设计的数据采集系统能够完成微弱信号的数据采集任务．     

高精度微弱信号检测装置设计

为了更好地提取被强噪声淹没的微弱信号,适应工业发展的需求,结合实际项目,利用同步外差技术设计了一个以STM32F107VC微处理器为控制单元,以MC1496为检测核心的微弱信号检测装置,从设计的微弱信号检测装置的检测精度要求出发,分析检测装置误差来源,并提出减小误差的解决方案,通过实测的数据进行了验证,实验结果表明:该装置可以实现对不同频率信号的识别和检测,具有很高的精度.     

电容层析成像系统中的数字相敏解调技术

相敏解调是电容层析成像(ECT)系统中的关键环节.传统的模拟解调存在着精度低、噪声大和模拟器件的稳定时间过长等问题,成为进一步提高ECT系统精度和速度的“瓶颈”.为此,设计了一种基于FPGA的数字相敏解调方法,实现了快速、高精度的有符号数字相敏解调.验证显示,设计的数字化相敏解调完全满足ECT系统对精度和速度的要求.     

基于DSP的数字化电容层析成像系统

由于电容层析成像技术中模拟滤波和解调环节对采集速度和精度的影响,本文提出电容层析成像系统数字化方案,设计以高速数字信号处理器为核心的12电极高速数据采集和处理系统,利用FPGA实现数字滤波和数字解调,构建了全新的数字化ECT系统.理论分析和实验表明,该系统数据采集和处理速度快,抗噪声性强,完全满足ECT成像实时性要求,精度也有一定的提高.     

基于STM32+FPGA的微弱电流检测系统研究

当今社会,科技飞速发展,在科学研究的多个领域中都需要进行微弱电流信号的检测,其检测技术的研究为推动科学技术的发展具有相当重要的作用.考虑到微弱电流信号具有强背景噪声,容易淹没,检测难度较大,专业性要求强.提出了一种基于STM32+FPGA的微弱电流检测系统,能够进行纳安级微弱电流的检测.检测系统主要由信号转换放大滤波电...     

基于电容式传感测头的电容检测系统的设计

针对纳米尺寸测量领域的不同测量要求,尝试开发一种基于电容传感器的微触觉测头及其电容检测系统。阐述了测头的结构原理和电容传感器的工作原理,研制了基于电容传感器的微触觉测头。测头的测量原理表明:微小电容检测电路是整个电容检测系统的关键部分。该微小电容检测电路选用电容/数字转换器(CDC)AD7747芯片,分别编写了单片机与该芯片的I2C通信程序和单片机与上位机间的串行通信程序,实现了微小电容的采集和处理,简单进行了电容式传感测头的轴向性能的测试实验。实验表明:电容式微触觉测头的分辨率为0.02μm,重复性较好,证实了此电容式微触觉测头的可行性。     

基于FPGA的数字式电容检测系统

基于微机械工艺制作的加速度计,广泛采用差动结构电容变化来反映被测量的方向和大小。近年来针对该需求研制了检测微小电容变化的电路。采用基于FPGA实现的数字式电容检测系统,具有高精度和稳定度,对寄生电阻、电容不敏感,并直接采用数字接口输出。它检测电容变化范围为±2pF,电容检测分辨率可达到0.115fF。将系统连接到灵敏度为1.056pF/g的加速度计后,可以测量的加速度分辨率为0.107mg,对应的动态范围为4.0×104。     

复杂背景下微弱信号检测和特征分析系统的实现

本文实现了一种适用于复杂背景情况下长期自动探测和记录海洋环境噪声以及行船噪声特性的装置。预处理模块利用过零检测，幅度检测原理探测信号，它不仅采用无A／D且作到全数字化处理、系统低功耗极低，而且能估算出噪声强度，信号处理模块分析噪声并记录频谱特性和时域统计特性。实际运行结果表明，该系统具有体积小、检测能力强和寿命长等优点，另外它还具有实用的接口，可以与打印机，计算机连接。     

基于电容桥的差动电容检测方法

数字闭环石英挠性加速度计系统主要由石英挠性加速度计表头和数字检测电路组成,其极限精度取决于差动电容检测电路的灵敏度。针对数字闭环石英挠性加速度计前端差动电容检测的需求,给出了一种基于电容桥的差动电容检测方法。利用数字电路产生高频方波进行单载波调制,同时利用交流电容桥结构对载波信号进行处理,并设计后续的差分放大电路对载波信号进一步处理最终实现对微弱差动电容变化的检测。经过实验验证,检测电路对电容的检测最终实现最小分辨率约为1. 8 f F(对应加速度变化1μgn)。     

基于电容传感器的高精度液位检测装置设计

设计了一种使用电容传感器的液位检测装置。检测装置采用TI的电容传感器FDC2214进行多通道电容检测,检测出的电容数字量经I2C总线送下位机换算出当前液位高度后发送至上位机LabVIEW显示。该装置采用容器与电容极板相分离的非接触测量设计,能快速便捷地检测不同液体的液位。实验结果表明,该装置应用场合广泛,能测量0～100 mm液位高度,测量相对误差为4%,为非接触测量液位提供了参考方案。     

基于DSP的高精度变形角测量系统

针对一种架体微小变形的测量进行研究,搭建了测量装置,利用光学系统将目标激光光斑成像到面阵CCD上,结合CCD像素灰度信号经过图像处理得到架体轴线与光轴的夹角,即架体受力变形后的俯仰变形角和方位变形角.实验结果表明,在架体变形为±30'范围内,测量精度为:方位标准差36",俯仰标准差48";本系统能够实现实时测量,具有测量过程简单,精度高的特点.     

立靶测试系统中高精度角度测量研究

为弥补传统光电立靶中相机仰角角度值不能实时显示的不足,介绍了一种新型高精度立靶密集度测试系统角度测量电路的设计;该角度测量电路主要由高精度角度传感器、51单片机、多位LED显示部分构成,可以完成线阵CCD相机仰角的实时测量和显示,精度可达0.0027°,并且可以和上位机进行多路串口通信,方便对多台线阵CCD相机仰角进行监控,避免在测量过程中因相机仰角的变化而带来的测量误差.     

一种高精度超声波测距系统的设计

随着控制技术研究的不断深入,人们对距离的测量要求越来越高.为了实现对测量对象距离的实时监测,设计了一种高精度超声波测距系统.该设计主要以C8051F为核心,通过温度变化对声速作相应的处理,对最终测试结果进行校正,并根据距离自动调整超声波频率.同时,通过LabVIEW,实现了数据实时显示、存储、报警和打印等功能,并完成了单片机系统与计算机之间的通信.该系统具有检测方便、实时数据采集传输、费用低廉和测量精度高等优点.     

舰载装备便携式高精度振动监测系统的设计

振动对武器装备的可靠性有着重要影响,针对舰载装备缺乏全寿命振动数据监测设备的困境,以PC104总线、高精度振动传感器和电源管理技术为基础研制了一款高精度、便携式、低功耗舰载装备振动检测仪,并与安装数据分析软件的下位机一起构成振动监测系统。应用表明,该振动仪具有分辨率高、功耗低、安装简单、方便携带等优点。通过对舰载装备全球海域、全时段的振动监测,获取了典型海况下,舰载装备的振动数据,在现役装备的可靠性分析及新型装备的可靠性设计方面发挥了重要作用。     

高精度小型无人机气压高度测量系统的设计

介绍了一种基于MPX4115传感器和C8051F352单片机的小型无人机高度测量系统的设计及实现过程,详细论述了系统软硬件的设计原理,对传感器性能进行了分析并利用压力校验仪对其压力、温度补偿系数进行修正,保证测量准确度;通过硬件设计增加抗干扰能力并设计软件滤波算法提高输出稳定性;对高度-气压公式进行了插值拟合,解决了单片机计算能力不足的问题,提高计算性能;该系统具有小型化、功耗低、结构简单、精度高,稳定性和抗干扰能力强等优点.     

数字高精度脉冲信号参数测量仪的设计

本文针对高速脉冲信号的测量要求,采用FPGA为主处理器,MSP430单片机为人机交互控制器。FPGA用于对被测脉冲信号进行实时采样,并转换为相应的有效值,经由MSP430单片机的片内AD转换成数字脉冲信号。此脉冲信号进一步输入双路高速比较器电路,与作为比较器参考电压的AD转换器输出进行比较,之后两路信号送FPGA处理得到脉冲信号的上升时间。     

基于电容传感器式油含水率测量系统的设计

针对我国原油生产特点,提出基于电容式敏感元件的油含水率新型智能化测量系统,实施了C/U转换、U/f转换电路及温度补偿设计。实验结果表明,系统能够准确地以全量程线性化刻度（0%～100%）显示。     

油罐液位高精度网络测量系统

介绍一种油罐液位网络测量系统，系统由上位机、液位测量仪表和CAN总线组成，使用方便、快捷、可靠性高、成本低廉。采用旋转变压器作为液位测量仪表的传感器，用数字化的方法读出该传感器的信号，提高了液位测量的精度。     

液位实时自动跟踪测量系统

针对传统液位测量方法的精度低、速度慢、测量范围受限制等问题,设计了一套基于视觉图像处理的高精度、快速的液位自动测量系统,它适用于测量范围大、液位变化速度快的实时液位测量.该系统以CCD摄像机采集的液位和钢尺图像为基础,通过钢尺刻度识别、钢尺刻线及液位识别三大识别模块完成液位高度测量,根据液位高度反馈控制电机带动CCD相...