基于单片机和CPLD的高精度频率计设计

介绍了利用CPLD进行测频计数,单片机实施控制实现多功能频率计的设计电路的方法.利用等精度的设计方法,克服了基于传统测频原理的频率计的测量精度随被测信号频率的下降而降低的缺点,利用CPLD来实现频率、周期、脉宽和占空比的测量计数,利用单片机完成整个测量电路的测试控制、数据处理;显示输出部分也由CPLD来完成.     

MC-1型智能含水率测量仪

重庆电表厂试制成功 MC-1型智能物料含水率测量仪。该仪采用单片机为核心,,测量速度快,测量时,被测物料的含水率按一定的数学规律转化为相应的电压信号,经 VFC 电路把电压信号转换为频率信号,再用单片机进行温度补偿、数字滤波、信号处理和数值计算,最后由数码管直接显示出物料的水份含量。     

频率测量及其Verilog HDL的实现方法

测量频率的方法有直接测量和间接测量两种。直接测量是测量给定的时间内被测信号的周期个数，直接测量精度随着测量的频率而变化。间接测量是通过测量被测信号的整数个周期内所占用的时间间接求出频率，具有等精度的特点。测量电路的硬件可用单片机、CPLD及外部电路构成，核心电路由CPLD实现，CPLD功能由VerilogHDL语言来描述。     

电感测微仪测量系统的研制

本文分析了国内外电感测微仪测头和测量电路研究现状,利用瑞士TESA公司的标准半桥电感测头作为传感器,设计了应用直接数字频率合成芯片搭建的正弦信号发生电路、交流信号放大电路、带通滤波电路、相敏检波电路、采集电路、单片机电路和人机交互电路,并编写程序,研制了一套电感测微仪测量系统。试验证明,本系统具有较高的测量精度且性能稳定。     

基于振弦式传感器的测频系统设计

为了满足大型结构安全监测中振弦式传感器的数据采集需求,提出了一种用等精度测频实现振弦式传感器频率测量的实用方法,并给出了具体的硬件电路,系统硬件分为3部分:激振电路、测振电路、温度补偿电路.应用AT89C52单片机实现等精度测频的原理、实用电路,具有测频范围宽和测量精度高等特点,且应用AT89C52单片机实现激振频率可控.测频系统具有硬件电路简单,激振可靠、激振频率可控,温度补偿可以减小温度对振弦式传感器频率测量的影响,提高测量精度.     

基于单片机的相位差测量系统的设计

从硬件电路和软件设计两方面介绍了一种以单片机为主控器件的相位差测量系统的设计方案,此系统可用于两个同频率的正弦信号的相位差测量,并具有硬件电路简单、测量精度高、显示直观等优点,有一定的使用价值。     

基于Arduino的高精密数字频率计的设计

文中基于Arduino,设计了简易高精度数字频率计。针对当前简易频率计精度不够高、测量效率低和人机交互不够友好的缺陷,采用模块化和层次化的设计思路,运用新型的mega2560单片机进行数据的处理和分析,控制显示电路和闸门信号的产生,设计更加友好人机交互界面。电路由电源电路、放大与整形电路、单片机主控电路、分频电路、显示电路、闸门信号产生电路等组成。可实现50 mV～2 V的正弦波和矩形波的频率精准测量。测量范围能够达到1 Hz～10 MHz。测量精度达到0.000 1 Hz。     

基于单片机的频率测量的几种实用方法

利用MCS－51系列单片机的定量／计数器可以非常方便地进行信号的频率测量，文中给出了3种基于单片机的测频方法及程序，且系统硬件电路结构简单，软件设计容易。     

基于STM32的车辆工程专业实验用示波器设计

针对汽车类专业学生做单片机原理及应用实验时遇到的信号测量问题,在"三性实验"教学指导下,设计了一个基于STM32的便携式数字示波器实验系统。该实验系统的硬件平台以STM32微控制器为核心,设计了信号采集、模数转换、程控放大、电平抬升、频率测量电路等具体功能电路;软件方面基于Keil开发环境设计了同步触发、频率计算、信号峰峰值计算等嵌入式软件,并通过低功耗蓝牙(BLE)技术,将计算处理后的波形、频率等数据发送到手机APP上进行显示。测试表明,该实验系统能可靠、便捷地完成学生在做单片机实验时遇到的信号测量,达到了实验教学的目标。     

基于LM331的频率计

利用LM331芯片的电压／频率转换功能，设计了一种体积小、精度高、实用性强的频率计。硬件选用AT89C2051单片机进行信号处理，采用LM331新的温度补偿能隙基准电路来提高频率测量精度。软件完成了频率测量、数据调整、频率显示等功能。该频率计解决了现场系统调试过程中频率测量的难题。     

无功补偿控制器中数据采集及FFT算法处理

控制器集无功补偿、电度量计量、电能质量监测以及通信于一体，将三相电压、电流信号通过传感器进行转换和信号调理，送入单片机80K196KC中的A／D转换器，通过对信号一个周期内的等间隔采样和将电压、电流作为复序列的实部和虚部对采样数据进行快速傅里叶变换处理(FFT)，对电压、电流信号进行频域分析，从而得到各有关电量参数，实现无功补偿、电度量计量及电能质量监测功能。对谐波分析的基本原理、采样方法和采样数据处理的方法进行了详尽阐述，给出了硬件电路和软件设计方法。而且，对数据进行处理的FFT算法进行了分析。本算法经实际测量表明：精度满足无功补偿、电度量计量及电能质量监测的要求。     

基于DSP的游梁式抽油机电能计量智能系统

介绍了一种游梁式抽油机电能计量智能系统设计和实现方案.系统以TMS320LF2407A DSP为控制核心,主要由信号采集模块、电路调理模块、DSP处理模块、显示模块、键盘模块、通信模块等构成,实现同时对任意三相交流电的电压、电流、三相有功功率、三相无功功率、总有功功率、总无功功率、功率因数、电网频率、有功电能和无功电能参数的测量.同时系统还具有RS - 485远距离通讯、按键密码保护等功能.另外,系统进行了抗干扰设计,使其具有较好的抗干扰能力,保证系统可靠工作.     

基于SA2005M的三相电子式电能表设计

介绍一种采用专用计量芯片来设计电子式电能表的方法。此方法采用计量芯片计量电能，用单片机对计量芯片的功率脉冲分频，具有电路简单，成本低，软件易于实现的优点。     

超声波传输时间精密测量方法及应用研究

根据超声波回波信号是一个变幅周期性信号这一特点,提出一种用数字细分来精密测量超声波传输时间的方法,阐明了超声波换能器驱动电路原理及利用FPGA电路和高分辨率A/D电路通过高频采样来实现这一方法的原理,并采用该方法和电路设计了超声波流量计。指出超声波传输时间测量的分辨率取决于超声波信号的频率和A/D电路的分辨率,为保证测量精度,应尽可能采用较高的采样频率。超声波传输时间的测量综合了全部回波信号采样数据,有很好的可靠性和很强的抗干扰能力。     

新超低频任意信号发生器

以单片机为核心,设计了一个超低频任意函数信号发生器.该信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、三角波、方波和锯齿波及其他任意波形,且超低频的功能突出.详细介绍了任意波形的生成原理、硬件电路设计以及软件系统部分的设计原理.波形的频率和幅值在一定范围内可任意改变.与传统信号发生器只有固定的几种输出波形相比,具有输出波形的任意化和低频精度高的特点.     

轨道残压测试仪设计

全是铁路运输的生命线,为了使列车运行直接与信号设备发生关系,通常是把钢轨作为信号传输线。随着我国铁路的提速,轨道信号检测系统面临着极大的考验。在电气化铁路区段,两条钢轨是移频信号的传输线又是机车牵引电流的回流线。工频牵引电流会对移频信号带来极大的干扰。定期检测轨道电路的电压、频率等参数,以判断轨道电路及其信号设备是否处于最佳工作状态,可以及时消除隐患,确保铁路安全行车。     

串并转换思想与绝对式时栅传感器的频响特性研究

在分析绝对式时栅位移传感器频响特性的基础上，介绍了一种在数字信号处理电路中的数据串并转换思想，并提出了一种基于串并转换思想的绝对式时栅信号处理电路设计方案。信号处理电路采用了复杂可编程逻辑器件（CPLD）芯片，预处理电路将测头信号进行模数转换后，经可编程多路切换器模块处理，自适应地将原始测头信号分别转换为对应的多路并行信号，各路对应的分频信号通过比相电路及传感器信号处理电路模块运算后转换为绝对位移脉冲测量信号，最后将多路绝对位移脉冲测量信号进行并串转换操作输出测量值。对信号处理电路进行了仿真，结果证明，该方法可大大提高时栅位移传感器的频响特性，从而为绝对式时栅位移传感器提供了一种应用于动态测控系统的解决方法。     

一种信号合成电路的设计与实现

主要设计一种能够合成指定波形的信号波形发生电路,电路基于傅里叶合成,通过产生不同频率的正弦信号,将这些信号处理后送入加法电路可合成所需信号。主要由方波产生模块产生方波,分频与滤波模块对所得方波分频并滤成正弦波,放大模块对所得正弦波幅值进行调节,移相模块调整各频率正弦波相位,最终通过信号合成模块合成所需波形。     

基于数字锁相环的FPGA多通道频率测量系统设计

针对传统频率测量电路复杂、采集速度较慢的问题,基于FPGA(现场可编程逻辑门阵列),采用全数字锁相环对待测量信号进行倍频,辅以自适应时钟模块、计数模块和串口接收发送模块,设计了多通道频率测量系统,从而达到精简电路并实现对多路待测信号的快速精准测量。实验结果表明,对于100 Hz~10 MHz频率的稳定信号,测量时间仅为100 ms,与标准频率计相比,相对误差<0.5 ppm(1 ppm=10-6)。可用于多路频率信号的实时采集测量。     

一种光栅莫尔信号数字锁相细分方法

为了保证和提高光栅传感器在动态测量过程中信号细分结果的准确性和实时性,本文提出一种新型的莫尔信号数字锁相细分方法。该方法采用开环结构,根据光栅莫尔信号的实时频率,利用小数分频方法完成对光栅莫尔信号的细分功能;开发了基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字锁相细分电路,并对细分实现过程中的电路关键环节进行详细分析;使用自制的细分电路板分别验证了以信号发生器和实际信号为输入的细分算法有效性,并且将改进数字锁相细分方法与传统锁相细分方法进行细分效果对比,实验结果证明,本文设计的数字锁相细分算法能够在更高的莫尔信号频率和频率变化率情况下完成细分功能,因而能够更好的应用于动态测量场合。