量程自整定高精度频率测量的FPGA实现

数字频率计是一种应用十分广泛的电子测量仪表,针对宽频率范围被测信号频率测量应用需求,提出并实现了一种基于FPGA的自动量程切换高精度数字频率计的设计方法。通过构建测频控制器、闸门同步生成器、量程自动切换等模块,并采用Verilog HDL语言进行描述,运用自顶向下的数字系统设计方法实现了宽频率范围频率测量的量程自动切换。在Xilinx公司的XUPV5-LX110T开发板上进行了测试,给出了系统后仿真波形。结果表明目标系统能根据被测信号频率范围进行自动量程切换,实现高精度频率测量,测量精度不低于10-7,有效提高系统稳定性和抗电磁干扰能力。     

基于FPGA的高精度频率计

为了满足硬件工程师对高精度和高带宽测频仪器的需求,设计一种基于FPGA的高精度频率计。频率计包括外围的电压跟随电路和串口通信电路以及FPGA上的分频器模块、频率计量模块和串口通信模块,并使用Altera公司的Cyclone Ⅳ芯片作为控制核心。首先待测信号经过电压跟随器的稳压和隔离,然后将稳压信号接入分频器模块,分频器模块会把频率信号以1 kHz为界限分为低频和高频信号,并对低频信号和高频信号分别采用周期测频法和脉冲计数法测频。测量的频率数据可实时通过串口上传至上位机。经过测试,频率计能够实现1 Hz的精度、200 MHz的测频带宽以及多通道检测。     

智能化高精度电感测微仪

本文叙述一种能把微小位移转换成电压信号并进行数字显示的测微仪,其最高分辨力达0.01μm。该测微仪没有MCS 48系列的Intel 8039单片微机,采用差动电感传感器。由于采用了低噪声、高稳定的放大器与高稳幅激励电源,利用软件与硬件实现测量功能控制、量程自动转换、数据平均处理、非线性校正及零位自动调节,实现了高精度,高分辨力和操作使用方便的愿望。经过试验与使用,取得了令人满意的结果。     

一种实用PC机IEEE—488接口设计

本文介绍了一种简单实用的４８８接口的硬件设计及软件编程。并利用它与５位半高精度数字万用表连接，实现对待测电量的精密测量。     

数字频率计分频电路的设计

由于频率信号抗干扰性强，在实际应用中常将待测信号转换成频率信号进行测量。文中对数字频率计的核心部件－分频器，提出了一种新的设计思想，对分频器的硬件电路和软件设计进行了详细的论述。并且提出了频率的高精度测量方法，实验表明，利用此分频器实现的自动选择量程频率计，测量范围宽，精度高，具有一定的实用价值。     

微机采样系统中输入信号的量程自动转换的实现

本文结合8098单片机及其A/D转换器,讨论了单路和多路输入时的量程自动转换的各种实现方法,给出了相应的硬件电路和软件框图,并分析了各种方法的性能和适用范围。文中较详细地介绍了用于顺序采样和交错采样的量程自动转换的硬件和软件。     

卧式二维智能测头的设计

设计了一种在水平坐标面内测量的高精度二维智能测头;论述了采用硬件和软件结合方法设计智能测头的总体方案。测头采用两组平行片簧组合作为微位移机构,精密差动传感器作为检测器件,根据测头的动态数学模型对系统状态估值和实际测值比较判断测头与工件接触状态,实现了测头工作的自适应控制,保证了精度与快速性要求。静态和动态试验结果证明:该测头技术指标达到了设计要求。     

接近传感器

此类产品的特点是大量程,而发展趋势是"网络接口"以及与限位开关的互用性。不管被称作什么—机械量传感器、位置传感器或者接近传感器,它们都是工厂自动化硬件的中流砥柱。它们应用于各种生产场合,包括连续加工、批量加工、设备、离散产品。新技术改变了机械限位开关(滚筒、按钮搭配可调整机械固体停止器),增加了智能、加固、高精度设备,可以感测更多种类的     

高精度风扇转速测试仪的研制

介绍一种基于89C51单片机系统的高精度风扇转速测试仪的测量原理、硬件组成和软件设计.该仪表采用在中低速时测速精度较高的M/T测速法,应用反射式激光传感器对信号进行采集,使系统在宽量程范围内实现了对风扇转速高精度、实时、方便地快速在线测量.     

高精度加速度计串行数据读出系统研究

加速度计是惯性导航系统的核心部件,通常加速度计输出为模拟电流信号,为便于导航计算机的数字处理,需经过A/D、I/F或V/F转换。针对应用背景实时、高精度、宽动态范围的要求,本文采用高分辨率模数转换器和嵌入式现场可编程门阵列组成石英挠性加速度计串行数据读出系统,设计了系统的硬件和软件,测试结果表明,读出系统达到了量程±20g,测量精度万分之一,每秒输出40000个数据的目标。     

基于AT89C51的智能测频仪设计

在简要介绍和分析几种数字测频原理与方法的基础上,介绍以AT89C51单片机为核心控制器件,采用等精度同步测量技术,完成在0.1Hz～1MHz频率范围内,最高分辨率为0.1Hz的智能测频仪的设计;详细说明了测量的工作原理和系统构成,以及系统软、硬件设计,并就智能测量和系统误差作了分析;研究表明采用该仪器测量频率的范围和精度均达到技术要求.     

基于LabVIEW的偏振调制激光测距测量控制系统

偏振调制激光测距通过连续改变调制频率,并同步探测回波信号来实现对绝对距离的高精度测量.介绍了偏振调制激光测距的测量原理,提出了对扫频控制与同步信号采集的性能要求.基于虚拟仪器LabVIEW,设计了偏振调制测距扫频控制和同步信号采集系统,硬件部分包括射频信号发生器、数据采集卡、探测器等,软件部分包括基于LabVIEW编写的扫频控制/同步数据采集程序和界面显示程序.在20 m和40 m距离处分别进行测距实验,得到了稳定的测距结果,验证了测量控制系统的快速扫频和同步数据采集功能.     

一种高精度超声测距系统的设计

介绍了超声波测距的原理,分析了超声波测距产生误差的原因,设计一种高精度超声测距系统.提出通过确定回波前沿以计算渡越时间,实时测量环境温度修正超声波传播速度,以提高超声波测距精度的方法.在此基础上,设计了超声波测距系统的硬件和软件.实验结果验证了本系统具有精度高的优点.     

一种高精度超声测距系统的设计

介绍了超声波测距的原理,分析了超声波测距产生误差的原因,设计一种高精度超声测距系统。提出通过确定回波前沿以计算渡越时间,实时测量环境温度修正超声波传播速度,以提高超声波测距精度的方法。在此基础上,设计了超声波测距系统的硬件和软件。实验结果验证了本系统具有精度高的优点。     

用整零分测技术精确检测声传播时间

分析了传统声传播时间检测方法——直接时间差法和相位差法的特点,在此基础上提出了既有二者优点、又克服了二者缺点的声传播时间整零分测技术,实现了对声传播时间宽范围、高精度的检测,同时对基于该技术的声传播时间检测系统的硬件软件进行了设计;实际证明,利用该技术所设计的系统对声传播时间的检测精度可达到0．5ns,通过提高超声波频率和ADC位数,ps级的检测精度也可以达到。     

全相位FFT在导弹自动驾驶仪测试中的应用

自动驾驶仪是导弹的姿态控制系统,其性能好坏决定了导弹飞行的稳定性。为了精确测量其性能,对导弹自动驾驶仪测试原理和方法进行了研究,进行了正弦信号测量方法的分析,提出了基于全相位FFT数据处理方法,并结合时移相位差校正方法实现正弦形式信号的频率、幅度和相位等参数的精确测量。利用LabVIEW图形化编程软件设计了算法软件,通过仿真试验考察了该算法在无噪、低噪和大噪环境下信号测量精度,结果表明全相位FFT方法在信号频谱测量方面具有精度高、抗噪能力强等优点,满足自动驾驶仪的测试需求。     

大量程比射流流量计的仿真研究

本文在传统射流流量计的基础上,设计了新的振荡腔结构,目的在于拓宽新型射流流量计的量程比,提高其工作的适应性和稳定性.在计算流体软件FLUENT平台上进行数值仿真研究,通过对数据和图线的分析,获得了较大范围内流量和频率的线性关系以及此范围内基本恒定的斯特罗哈数.仿真结果表明,设计的新型射流流量计附壁稳定、切换可靠,测得的流量与振荡频率有着良好的线性关系,在较大范围内验证了Strouhal方程,在一定程度上能为射流流量计的设计提供依据.     

基于LabVIEW的投影机光学性能自动测试系统的设计

为了实现投影机光学性能测量的准确可靠,研制一套高精度、高效率的投影机光学性能自动测量系统.以运动控制卡、视频信号发生器、色彩照度计为硬件框架,以LabVIEW为软件平台进行开发.编制的测试软件串联起运动机构、信号源、数据采集等各部分,实现光度、色度等投影机光学性能的自动测量.随后利用计量校准、人工/自动测试对比实验分别对运动平台定位准确性、测试系统整体稳定性进行了验证.运动平台定位精度达到±0,1 mm;自动测试结果离散程度小,且实验标准偏差及极差均优于人工测试结果.实验结果表明:开发的投影机光学性能自动测量装置准确可靠.     

基于DDS和MCU的雷达本振自适应控制系统

采用智能式高精度实时脉内测频技术 ,在高时标全数字计数式测频的基础上 ,由单片微机软件实时对脉内测量值进行数字滤波 ,以进一步提高精度。同时 ,根据测频的量值 ,由软件控制DDS完成对射频脉冲的搜索、跟踪。这种方法采用频率搜索和跟踪相结合、软件和硬件相结合的方式 ,适应发射频率的快速变化 ,搜索跟踪速度快、范围大、精度高、稳定可靠 ,同时又有效地降低了系统实现的复杂性     

一种高性价比等精度数字频率计方案设计

在讨论等精度频率测量原理基础上,结合单片机定时器硬件资源,提出一种基于小规模CPLD（ATF1504AS）和单片机（STC89C52RC）的等精度数字频率计方案,包括实际电路图、VerilogHDL硬件语言设计的CPLD方案、MCU关键程序代码、程序流程图和实际测试结果。实现了从mHz到MHz频率的宽范围、高精度测量。