基于MSP430的深海低功耗数据采集系统

针对深水作业条件下对数据采集设备的特殊要求,提出了具有低功耗、高精度、耐高压特点的水下多通道数据采集器的设计方法。该系统采用MSP430F169作为核心微控制芯片,并通过精心的外围电路设计,实现了系统低功耗和高精度运行;同时通过对电路板机械封装,满足了水深3000m高压环境下对系统的耐压防漏要求。高压仓试验结果表明,该数据采集系统采集到的数据稳定性能良好、精度高,机械封装设计能够满足深海密封防漏要求。     

基于DSP的高速列车表面压力测试系统

为克服目前大多数采集系统体积大、价格高和布置复杂的问题,设计出基于DSP的新型测试系统。系统以TMS320F28335芯片为运算核心,采集压力信号和对数据实时处理。以低功耗芯片STM32F103ZET6作为控制核心,进行数据存储,并通过WIFI信号将数据传递给上位机,实现数据的实时显示等。芯片间通信使用双口RAM,实现高速数据传输。实验证明:该系统稳定可靠,满足高速列车表面压力测试要求,显著提高了测试效率。     

基于FPGA和DDR2的通用信号采集系统研究

在进行通用信号采集时，针对大容量、高频率的常见信号的采样需求持续存在。本文基于FPGA嵌入式系统的研究方法，设计通用信号高速采集系统，通过设计采集电路、编写FPGA程序、使用DDR2内存提高数据存储效率，实现通用信号的高速采集、存储与传输。系统搭建了通用信号高速采集硬件系统平台，设计信号的调理电路以及A/D转换电路，根据通用信号高速采集系统的需求设计了采集数据的缓存机制。本系统实现了2种采样速率下对通用信号的高速采集功能，采集数据具有很好的准确性，满足大容量、高频率的通用信号的采样要求。     

低功耗高精度海洋压力采集系统设计

为解决当前在海洋环境中温度、压力等环境参数采集系统所存在的功耗大、续航差、体积大、安装维修困难、精度不高等问题,提出了一种低功耗、小型化、高精度、集成度高的压力采集系统方案。该系统以FPGA为主控芯片,模数转换模块采用PGA900芯片,结合低功耗设计方案使得系统在采集状态与睡眠状态之间灵活切换,大幅降低了系统功耗。数据回传时,将线性补偿后的压力值和温度值传输至上位机进行显示与分析。结果表明,系统在采集状态时的电流为5.37 mA左右,睡眠状态电流为149μA,温度信号和压力信号采集精度约为0.05%。该采集系统具备低功耗、高精度、便携特性,在一定程度上能满足高精度和海洋环境下长时间周期性工作的要求。     

基于MEMS传感器的高精度地震波采集系统

针对地震波微弱信号的采集问题,将MEMS传感技术应用于地震波采集中,设计了采集系统.提出了基于MEMS加速度传感器和24位高精度ADC芯片的地震波数据采集系统设计方案;采用精密仪表放大器对传感器信号进行了差分处理,由于系统为混合信号系统,在PCB设计时采用了数字模拟隔离方案以抑制相互之间的干扰,使用磁耦隔离芯片隔离ADC芯片与微控制芯片的通信接口,该采集系统接收LabVIEW上位机软件的命令,实时显示地震波波形,将地震波数据存储于SD卡内;分析了系统的硬件电路设计和软件流程;利用函数信号发生器对系统采集精度和频率响应进行了测定,并在模拟真实应用的环境下对系统进行了采集试验.实验结果表明：系统可达10 μV量级的采集精度,加速度信号重建质量较好,能够满足地震波数据采集的要求.     

便携式高速数据采集处理系统

为实现对数据快速准确的采集,同时满足系统小型化、低功耗、低成本的要求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为核心的便携式高速数据采集处理系统.在介绍了系统组成及基本原理的基础上,详细讨论了便捷式高速数据采集处理系统的电路原理设计和USB接口软件设计.这种设计可以提高采集系统的精度和稳定性.更好地满足了系统实时性要求.     

基于Camera Link的高速图像采集系统设计

实时图像处理系统是机器视觉技术重要发展方向之一,对于高速、大容量图像采集系统要求更为苛刻。以FPGA为硬件平台,结合嵌入式NIOS软核,设计了一套基于Camera Link的高速图像采集系统。同时对系统软件进行了仿真,对系统硬件进行了模块化设计与综合调试,对系统上电实际测试,满足设计要求。     

基于CMOS传感器的高性能图像采集系统设计

针对当前图像采集系统体积大、功耗高以及性能差的问题,提出了一种基于高速FPGA、低功耗CMOS图像传感器设计的高性能、小型化、低功耗的图像采集系统设计方案。在硬件设计中,采用FPGA作为主控制器;以MT9P031图像传感器作为图像采集前端;利用DDR2作为图像数据的缓冲器;采用千兆以太网作为图像数据的传输接口。在逻辑设计中,采用分时复用以及各级缓冲,从而实现了高速异步图像数据的读写工作,避免了图像数据的丢失以及堵塞,同时,采用重传的设计思想,降低了图像数据的误码率。经验证,该系统能够长期稳定可靠工作,且性能上有了较大的提高。     

基于CP2101的USB嵌入式采集系统

介绍了一种利用新型低功耗单片机实现USB嵌入式的高速、高精度的数据采集系统的设计方案;该设计以内藏A/D转换器的低功耗单片机STC12C5410AD为主控制芯片,连接高集成度的UART转USB芯片CP2101,实现嵌入式数据采集系统的USB接口设计.完成了对人工嗅觉系统信号的高速准确地采集.实验表明:整个采集系统低功耗、性能稳定、可靠高、设计简便,具有较强的灵活性和实用性.     

微型加速度测试仪的ASIC实现

本文设计了一种微型加速度记录仪用数字ASIC,它采用可编程设计技术,达到了小体积、低功耗及多用途设计目标.样片采用0.8μm工艺制造,封装尺寸为9×9mm.实际测试表明,它能够满足恶劣环境下的加速度采集要求.     

基于TMS320F2812的数据采集监测系统设计

为了满足某些测控现场对数据采集系统的体积、功耗以及可靠性等方面的要求,设计了一种基于TMS320F2812的数据采集系统,该系统可对测控现场的模拟电压信号进行实时监测和记录。重点介绍了系统的硬件结构设计,该系统具有体积小、速度快、处理能力强、功耗低等优点。     

基于FPGA的高速高精度数据采集系统的设计

针对数据采集系统存在采样率低和误差大的问题,提出了一种基于FPGA的高速高精度数据采集系统的设计,系统ADC采用并行多通道分时交替采样技术实现对输入信号的高速采集,在对系统各个模块进行介绍的基础上,重点分析了由并行多通道分时交替采样技术带来的偏置、增益和时延误差,根据3种误差的特性,提出了误差矫正方法,对系统进行测试,结果表明该系统可完成明显的误差矫正且能实现对信号带宽为200 MHz,采样率为1 GHz的数据高速高精度采集。     

雷达信号高速数据采集系统设计

为了满足试验中对雷达中频信号的采集和记录要求,设计了一个最高采样速率为400MHz、存储容量为4.8TB的数据采集系统.它具有数字存储式示波器和高速流盘两种工作模式,可同时对2路雷达信号和3路同步脉冲信号进行采集.该系统基于PCI总线,采用先进的FPGA作为控制核心,结构紧凑、功能强大.     

基于PC104的实时质谱仪真空监测系统

文中提出了一种基于PC104的实时质谱仪真空监测系统。该系统主要由高速模拟量采集、PIC32数据滤波处理、实时抗干扰通信机制3项关键技术组成。高速A/D采集芯片对需要监测的外界物理量进行A/D转换后,根据A/D信号随机误差的特点,并兼顾系统的实时性,采用滑动平均滤波算法进行降噪处理。与上位机通信交互过程中,使用抵御通信差错的状态转移机制,保证传输的可靠性。实验结果表明,该系统在具备良好实时性和低功耗的前提下,滤波处理后真空度和温度测量数据的噪声指数分别降低了58.4%和60.2%,满足在恶劣现场环境中进行实时监测的需求。     

基于FPGA的磁流变抑振器控制系统设计

为满足井下智能控制系统高速采集振动信号,减小测控系统电路体积,提高振动信号测量精度,同时获得多片加速度计读数,可进行高速浮点运算,具有硬件乘法器并且具有丰富的总线接口的要求,设计了基于可编程逻辑设计工具FPGA的模糊PID控制器的磁流变抑振系统.为确保实现智能控制系统的合理管控,采用了LIS2DH三轴加速度计模块,并针...     

基于虚拟仪器的柴油机运行状态监测数据采集系统

振动信号反应了机械运行过程状态的稳定性,以Lab VIEW为虚拟仪器平台,设计开发出柴油机运行状态监测数据采集系统,实现了柴油机运行过程中振动信号的实时采集、显示与存储,并采用生产者/消费者设计模式解决了信号高速采集过程中的数据丢失问题。4135柴油机运行试验表明该系统可靠性高,满足应用要求。     

基于FPGA的出砂信号同步采集与存储系统设计

为满足油气田生产中对油气井出砂信号的采集需求,针对传统出砂监测系统采集数据量小、分辨率低、结构复杂等问题,研究基于FPGA的超声阵列同步采集存储系统。采用FPGA+ARM组合的"漏斗形"设计架构,结合油气井出砂信号的指标要求,设计基于AD9650的多通道采集电路,实现对线形阵列分布探头信号的采集。此外,为减少无效通信数据量,准确捕获有效信号区域,同步缓存多通道数据,设计了出砂信号抽取检测模块,提出了多体并行缓存模组解决方案。结果表明,该系统对油气井出砂信号数据有着高效、快速的采集处理能力,满足了复杂环境下的数据采集要求,有效提高了油气井出砂信号实时监测的精度与效率。     

微型变频实时采集记录仪

为了满足实时采集并存储大量动态参数的要求,介绍了基于MSP430单片机和闪存的数据采集系统在微型变频实时采集记录仪中的设计方法和解决方案。设计实现的微型变频实时采集记录仪具有微体积、低噪声、低功耗、抗干扰、智能记录及大容量存储的特点,有效地解决了动态参数测试中测试空间狭小,需要长时间实时记录数据的难题。     

基于IPC的高压阀类产品性能参数采集与处理系统

采用基于IPC和工业组态软件的控制方案，解决了高压阀类产品性能参数的高速采集和存储问题，完成了对采集数据的显示和曲线分析；通过PLC高速计数功能对流量计进行高精度的实时测频，完成实时流量测量；对系统中使用的高压手动调节阀进行了创新型的改造，实现了高压下其行程的自动调节；设计出了通用的阀类产品测试平台。该系统已应用于某军品高压阀类产品性能参数的测试线中，采集速度最高达到了20次／秒，精度达到了0．3％以上。     

高频信号动态测试中的信号完整性分析

结合高频信号测试仪使用环境的特点及要求,分析了影响高速数据采集电路信号完整性的主要因素,针对高频信号的反射和串扰,分别从多层PCB板的层叠设计,差分信号传输线蛇形布线,添加阻抗匹配网络几方面进行了信号完整性设计。建立差分信号传输线拓扑网络的模型并通过仿真确定了阻抗匹配网络的结构和参数,减小了由于传输线阻抗失配引起的信号反射与串扰;对电源完整性进行分析,通过内电层分割和滤波电容网络减小了电路中的地弹现象,从而降低了测试仪的系统噪声。最后通过模拟环境下的实验验证了高速数据采集电路的信号完整性分析,实验结果表明通过信号完整性设计提高了测试仪的抗干扰能力,所采集的数据可靠有效。