一种改进的电阻层析硬件系统设计

针对目前电阻层析成像(ERT)系统激励产生和数据采集较复杂的问题,实现了一种改进的单电极激励ERT硬件系统。采用微控器控制DAC芯片产生脉冲电压信号驱动精密电压/电流转换电路产生双极性脉冲电流激励,同时控制ADC芯片完成数据同步采集。该方法简化了激励信号的产生,不需要数据同步采集的控制模块,具有电流激励可调的特点。实验结果表明,改进的16电极ERT系统在简化设计的同时可实现208帧/秒的数据采集速度,满足实际应用要求。     

电容耦合电阻层析成像并行电阻测量原理研究

传统的电阻层析成像(ERT)系统的电极与被测介质直接接触,容易产生电极极化、电化学腐蚀等问题,近年来出现的电容耦合非接触电导测量技术与ERT技术相结合的电容耦合电阻层析成像系统提出了一种新的非接触测量方法来解决此问题。但是目前该系统的电阻测量原理决定了其测量模式是串行的,成为限制系统数据采集速度的一个重要因素。针对该问题,本文引入了新的测量模型,提出了并行电阻测量原理,实现了数据采集系统,大大提高了系统速度。本文主要研究内容包括:分析了新型传感器的测量模型,提出了新的电阻求解方法;利用有限元法获得了新测量模型下管道内灵敏场分布;研制了相应的12电极样机系统。初步实验测试结果表明,该系统在具有较好测量精度的同时,其数据采集速度可达120帧/s,有效提高了电容耦合电阻层析成像系统的实时性。     

电阻层析成象技术的研究现状与应用发展趋势

电阻层析成象技术（Electrical Resistance Tomography,缩写ERT）是一种新兴的 两相流体流动参数分布状况的在线、实时检测技术,近年来受到了各国研究者的重视而得到 迅速发展．本文在简要介绍ERT系统组成之后,综述了ERT技术在传感器结构、数据采集与处 理硬件电路、成象算法、应用性开发等几方面的研究进展现状,指出ERT技术发展中必须解 决的关键问题,最后对ERT技术的发展及应用前景进行了展望．     

uC/OS-Ⅱ支持下的以太网数据采集系统的设计

针对在嵌入式系统中采用“线性”程序设计方法带来的实时性差和扩展性不高的问题,通过在一个嵌入式数据采集系统中移植嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅱ,在分析了在实时操作系统uC/OS-Ⅱ下,确定了系统各个任务的优先级并实现了任务间的相互切换,提高了系统运行实时性和稳定性;数据采集系统移植了传输效率更高的UDP/IP协议栈,实现了系统的网络通信功能;实验表明,数据采集系统在移植了uC/OS-Ⅱ具有良好的实时性和扩展性并且运行稳定.     

智能传感器节点的数据处理方案设计

针对嵌入式智能传感器节点数据并发处理问题,提出了DMA＋多进程／多线程的方法。利用DMA技术进行数据采集,利用多进程／多线程技术进行并发数据的处理。该方案充分利用了ARM微处理器的硬件资源和嵌入式Linux操作系统的特性,可以有效提高系统数据采集与处理的速度和实时性。     

虚拟仪器设计中多线程技术的应用

以数据采集卡作为通用硬件平台,以VC作为上位软件开发工具,设计的多路数据采集系统,保证了数据采集的功能性,简化了硬件系统设计,还充分发挥PC机的软硬件资源,具有友好的人机交互界面.Windows的多线程技术可以实现并行处理,利用多线程技术,可以将数据采集和数据处理分开进行,保证了数据采集的实时性和良好的交互性,避免了数据丢失和CPU资源的浪费.     

基于GPRS网络的远程数据采集系统及应用

分析了GPRS技术在远程数据采集中的应用现状,针对实时数据采集传输的需要,设计和实现了基于GPRS网络的远程数据采集传输系统.该系统利用GPRS的Intemet接入功能,使用RS-232接口读取外部数据.硬件系统选用Rabbit2000微处理器和PIML-900/1800 GPRS模块,构建了实时性强、可靠性高的应用系统.该系统已经应用到油田远程数据监测系统中,运行稳定,效果良好.     

基于CompactRIO的多通道阵列数据采集系统实现

实时性和可靠性是影响多通道阵列数据采集系统的重要因素.详细阐述了基于CompactRIO(简称CRIO)的多通道阵列数据采集系统的软硬件设计.通过采用CRIO技术实现了多个通道的高速切换和数据采集,对多通道的阵列数据进行了分析处理.阵列数据三维显示图实时准确地反映了阵列数据的变化规律.实验结果表明系统稳定可靠,通道一致性良好,可在100 Hz采样频率下采集更新640路通道数据.     

机敏混凝土ERT实验系统设计

机敏混凝土电阻率层析成像(ERT,electrical resistance tomography)是新近发展起来的一种可视性无损检测技术.为了对其深入研究,设计并实现了一个机敏混凝土ERT实验系统.系统的各功能模块都采用参数化设计技术,能够进行不同试件、不同电极数下ERT成像研究.实现了多种ERT成像算法,各算法参数和成像显示参数也可直接修改.介绍了该系统的主要功能及其实现方法,给出了部分ERT实验图.     

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FPGA和DSP的电阻层析成像数据采集系统

为充分发挥DSP实时信号处理能力强和FPGA的逻辑控制以及硬件可编程的优势,构建了一套基于FPGA和DSP的16电极ERT数据采集系统.模块化的设计保证了系统良好的可维护性和可扩展性.FPGA完成激励信号产生、前端信号处理、系统逻辑控制和正交序列解调,DSP完成数据的后处理和成像算法的实现,实现了两种控制器的优势互补,...     

基于双极性脉冲电流技术的电阻层析实时成像系统

提出了一种采用新的激励方法的电阻层析实时成像系统.该系统采用双极性脉冲电流激励模式,避免了直流激励下的介质电极化现象.相对于采用交流激励模式的电阻层析成像系统,新系统结构简单,大大地简化了比较耗时的滤波器环节,数据的采集速度显著提高.实验结果表明,电阻层析实时成像系统每秒可采集150帧以上的图像数据,采用灵敏度系数算法可实现每秒30帧实时成像.     

USB视频采集系统性能提高与实现

针对踏面光电检测系统中对视频采集系统实时性的要求,提出了一种由集成USB2.0接口引擎的芯片68013,FPGA和tvp5150视频采集芯片构成的高速视频采集系统的方案。通过测试USB控制芯片68013工作在端口模式,Slavefifo模式,同步工作模式,异步工作模式下所能达到的最快速率,以及在上位机编程中数据读取方式对传输速率的影响两方面,提出了从软件设计上提高视频采集系统的性能的方案,最终实现了34.5MB/S的传输速率,满足了PAL制式视频27MB/S的速率需求。     

飞行试验机载网络数据实时处理技术研究

为实现飞行试验机载网络数据实时处理,对动态数据接口、机载网络数据传输结构和实时数据解析方法进行研究,开发基于VC+ 的实时处理软件系统。根据数据采集系统生成的硬件配置文件建立动态数据接口与硬件进行连接,在此基础上利用网络套接字方法对实时传输的网络数据进行捕获,将捕获的网络数据结合结构参数信息进行解析处理,实现机载网络数据的实时处理。此软件系统已在某项目上进行测试并得到成功应用,实践证明此软件系统能够对机载网络数据形象准确的真实解析,进行数据有效性检查、数据采集与记录等方面的实时处理,同时为系统架构扩展和进行深一层的研究提供了科学保障。     

2Gsps高速数据采集系统的设计与实现

介绍了2Gsps采样率高速数据采集系统的构成及设计要点,通过采用ADC+FPGA的设计方法简化了系统硬件构成,实现了系统实时采集存储。该系统已应用于辐射探测脉冲信号测试中,获得了良好实验结果。     

一种基于FPGA和PCI总线的天文图像实时采集与处理系统的设计

提出了一种基于FPGA和PCI总线的天文图像实时采集与处理系统设计;其包括硬件结构、FPGA数据获取和传输逻辑.该系统能够在FPGA中实现对最高峰值是660 MB/s,均值为200 MB/s,帧速率是2500 帧/s的高速CMOS相机天文图像数据的实时采集和处理,并由桥接芯片PCI9656通过PCI总线传输给PC机进行进一步处理.     

基于ARM的音频频谱显示器的设计

详细介绍了一种基于ARM的音频频谱显示系统的实现,整个音频显示系统包括音频信号采集,音频信号处理,音频信号转换后的显示等功能。在设计中综合了声音采集、ARM技术及FFT算法,构建了一个实时采集的频谱显示系统,可以应用于各种需要对声音进行采集并分析的场合。其中硬件系统主要包括声音信号的采集与处理、最小系统、电源和显示模块;而软件系统则是将ADC转换的数据通过FFT算法后显示在LCM12864显示器上。经测试该系统具有较好的实时性和准确性。     

基于FPGA的海量数据采集系统的设计

介绍了一种海量数据采集的方法,解决了石油管道检测中多通道、高速实时采集的问题.利用FPGA实现了对400路模拟信号、每路采样频率1 kHz的数据采集;使用SPI总线简化了传感器与FPGA控制板之间的大量连线,同时满足了实时性和小型化的要求.通过实测数据和实测波形对系统进行了验证.