智能传感器中仪表放大器的应用

引言 仪表放大器（IA）由于其本身所具有的低漂移、低功耗、高共模抑制比、宽电源供电范围及小体积等一系列优点，在数据采集系统、电桥、热电偶及温度传感器的放大电路中得到了广泛的应用，它既能对单端信号又能对差分信号进行放大。在数据采集系统中，一般需要实现对多路信号进行数据采集，并可通过多路开关来实现对多路信号的切换。应用中可针对不同的测量对象来分别选择单端信号或差分信号输入来实现对信号的获取，一般的多路信号采集系统基本上都具备这种功能。     

基于单片机的电路信息实时采集系统设计

为了提高电路信息实时采集的稳定性和可靠性,提出基于STC89C52单片机的电路信息实时采集系统设计方法。构造电路信息实时采集系统的总体结构模型,系统分为继电器模块、单片机控制模块、A/D采样电路模块、输出接口模块等。采用UART循环堆栈控制方法进行信号采样值幅度调整,对采集的实时信号通过放大滤波器输出至A/D转换器,采用单片机进行压控放大控制,输出高、低电压至继电器,实现实时采集信号的存储和放大输出。测试结果表明,信息实时采集系统具有较高的信号输出放大增益,信号输出的收敛性较好。     

便携式氢气浓度检测器的设计

设计的氢气浓度检测系统利用高性能精简指令集PIC16F873A作为控制器,采用催化式氢气传感模块NAP-55A,并给出了硬件设计的原理框图。重点阐述了电源转换电路、氢气浓度采集端、信号放大电路和上下位机通信部分的设计,并进行了单片机软件的编程。该系统具有很宽的工作电压范围,具有可靠性高、配置简单、成本低和寿命长等特点。     

光纤液位传感器信号采集系统的研究与设计

光纤液位传感器信号采集系统的优劣,直接关系到系统感知的外界信息能否不失真地传回中央控制系统。考虑到光纤液位传感器对外界信息感知的高精度、低时延、低温漂、大量程的基本要求,设计一种自动转换量程的光信号采集电路。系统利用程控放大器CD4051对信号进行判断,并能够智能选择量程,确定放大电路的反馈电阻。通过调理电路放大、滤波、跟随后对信号进行A/D转换,并将转换后的数字信号传递给FPGA主控芯片分析处理。测试结果表明,该光信号采集系统能够实现1 n W~10 m W范围内的光信号的采集,线性度好,误差小于±0.96%,精度高,适用于光纤传感领域。     

数据采集系统中的DSP控制回路

在某些信号采集系统中,传感器的工作电压随着环境的变化而变化,这时高速的数据处理能力以及高精度的反馈控制能力就显得至关重要。介绍由TMS320VC5416和MAX5633所架构的生物信号传感器控制系统,给出高精度多通道D/A在数据采集系统中的应用方法,着重讨论TMS320VC5416与MAX5633的一种串行接口连接方法以及相关的软件实现方法。该系统能成功地解决工作电压变化所带来的问题,对数据采集系统的设计具有指导作用。     

波形采集、存储与回放系统的设计

本系统利用MSP430F149单片机控制,能同时采集单极性和双极性两路周期信号,存储到FLASH存储器,系统断电重启后,能连续回放已采集的信号,同时测量信号周期和电平并显示。系统主要有输入电路模块、信号放大处理模块、单片机控制电路模块、D/A转换模块和输出模块等组成。特点是功耗低,高输入阻抗,低输出阻抗,回放信号与原信号误差小,能显示信号周期和高低电平。     

基于PC104的电动投弹器检测系统电路设计与实现

介绍了一个基于PC104的数据采集与检测电路的设计,它完成A/D数据采集、D/A数字/模拟转换、数字量输入/输出、信号显示卡以及LCD显示器的控制等功能。PC104总线信号检测电路对于改进装备故障检测方式具有重大意义。通过对信号波形显示原理以及显示方法的分析,确定了具体的实际方案,完成了功能电路的设计;采用专用接口芯片结合CPLD的方法实现了PC104总线的接口协议以及逻辑控制电路;检测系统电路在实际测试过程中能稳定工作,满足设计指标要求。     

核磁共振医疗检测仪的智能控制系统

本文主要介绍核磁共振医疗检测仪的智能控制系统，系统由信号放大、压控振荡、控制中心几个部分构成。实现主机与PC机、从机通讯、红外传输、A／D采集、LED显示等功能，分析了设计方案的优缺点，给出硬件、软件设计的结构和思路。     

基于虚拟仪器的高精度压力信号放大系统设计

微弱信号的放大要求高、难度大,涉及信号放大以及信号放大的稳定性及精密度要求。差动放大技术由于具有抑制共模信号而仅放大差模信号、增益高的特点,被应用于小信号放大技术中。系统设计采用具有差分放大功能的AD620芯片,放大了应变式传感器的微弱电压信号,以实现系统高精度的要求。采用虚拟仪器技术对放大后的信号进行采集和分析处理,并编写相应的显示界面。用二阶插值法对测量数据进行分析,验证了电路的精确性。     

基于ADS6122和FPGA的多通道信号采集系统的设计

针对超声成像系统的信号采集要求,介绍了一种基于FPGA的多通道数据采集和传输系统的设计与实现。采用ADS6122,实现了12 bit、单通道最高采样频率达65 MHz的A/D转换电路。该系统采用FPGA进行逻辑控制,实现了高频信号单通道采集,低频信号多通道同时采集的数据采集系统。系统测试结果表明:当单通道模拟信号输入频率不超过7 MHz时,得到的采样速度和采样精度都能满足超声信号采集的高要求。该系统还可以作为相关多通道信号采集系统设计的参考。     

基于FPGA的雷达测量仪信号处理机的设计

针对雷达测量系统中的信号处理,探讨了采用现场可编程门阵列（FPGA）的全数字化处理方案.重点研究数据采集、实时压缩编码和数据传输的方法及过程.该文详细论述了基于FPGA的单板信号处理机的模块化设计及实现,并通过仿真和测试验证了设计的正确性.结果表明,该信号处理机具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高等优点.     

上肢康复机器人实验平台肌电信号采集系统的设计

表面肌电信号是肌肉收缩的同时伴随的一种电压信号,是一种复杂的表皮下肌电信号活动在皮肤表面处的时间和空间上综合得出的结果,能够反映出神经、肌肉的功能状态。正是其在相同肌群规律性和在不同肌群差异性,使得利用肌电信号作为人机接口来控制上肢康复机器人成为可能。本文的主要内容是肌电信号采集系统的设计,将从硬件电路以及软件设计两部分进行阐述。其中硬件电路主要由表面电极、信号调理、NI-USB-6210数据采集卡和上位机四部分组成;系统软件采用虚拟仪器开发平台LabVIEW编程,完成肌电信号实时采集、滤波处理、数据存储等功能。     

人体心电信号检测系统的研究

设计了一种能采集人体微弱心电信号的检测系统,此系统使用前端电路实现对心电信号的采集,通过滤波、陷波电路过滤掉人体及器件产生的干扰信号,后级放大及电平抬高电路为模拟信号进行模数转换做准备,最后使用MPS430单片机进行A/D转换,从而实现心率的读取。测试结果表明,此系统达到了良好的检测效果。     

基于FPGA和DSP的多路信号采集系统的设计

描述了一种能够采集16路模拟信号并具有实时数据处理能力的多路信号采集与处理系统。该系统采用高速A/D转换器将多路模拟信号转换成数字信号,以FPGA为控制核心产生各种控制时序,利用DSP对采集后的数据进行实时地处理并用CCS3.3软件平台在计算机实时显示处理后的波形图。概述了整个系统的构成,将FPGA的外接双口RAM和DSP的EMIF接口连接,实现了FPGA和DSP的数据通信。为了消除周围电磁环境、传输线长度等因素的干扰,提出了采用自适应滤波消除噪声的设计原理。实验结果表明,该系统工作稳定,实现了对采集信号实时处理。     

可编程增益放大器MCP6S2X在多路信号采集中的应用

MCP6S2X系列是MicrochipTechnology公司推出的可编程增益放大器 ,可广泛用于多路模拟传输应用、信号采集、A/D转换驱动和信号测量系统中。文中介绍了MCP6S2X系列的结构和功能 ,并通过多路信号采集电路的比较说明了该芯片的主要特点。最后给出了一个MCP6S2X的实用电路。     

基于双通道触发的嵌入式阵列信号高速采集技术

嵌入式控制系统的VXI总线数据采集的核心技术在于对嵌入式阵列信号的采集,通过对阵列信号的高速采集提高控制系统的快速信号处理和分析能力。提出一种基于双通道触发的嵌入式阵列信号高速采集技术,并进行系统优化设计。首先分析了嵌入式阵列信号高速采集系统总体设计构架,进行阵列信号采集的干扰滤波与检测算法设计,基于VXI总线技术设计了具有双通道触发功能的嵌入式阵列信号高速采集系统,实现系统的软件开发和仿真平台构建。系统调试和仿真结果表明,该系统进行嵌入式阵列信号采集的功能组合性较完备,实时性好,可靠度较高,系统具有较高的实用价值。     

基于FPGA的空间电场信号采集系统设计

提出一种基于FPGA的空间电场信号数据采集与处理系统的设计方案,FPGA为主控制器控制A/D采样和同步422发送。X,Y,Z三个方向的空间电场信号经过信号处理和A/D采样,在FPGA片内滤波划分为不同的频段,通过同步422接口发送到后续设备。该系统性能可靠稳定,致力于应用在探空火箭有效载荷——箭载电场仪上,对其他电场信号采集与处理系统也有一定的应用价值。     

基于VC＋＋的动态信号分析系统的研究与设计

针对目前动态信号分析系统的现状和工程测试对数据采集的实际需要,基于WindowsXP系统为开发平台,采用面向对象的编程技术和VC＋＋为开发工具,研制了一套基于VC＋＋的动态信号分析系统。该系统主要包括数据采集模块、数据分析与处理模块和数据存储等功能模块。可实现对单个和多个信号的实时同步采集,并能够对信号进行分析处理,还能实现数据的分段存储和波形的回放查看。最后进行了实验测试,所研制系统可以满足测试中的各种分析要求,验证了其可靠性和实用性。     

基于LabVIEW的音频信号采集实验平台设计

运用虚拟仪器替代传统实验设备,不但能节省实验器材资源、降低实验室建设成本,而且可为学生提供一个更加方便的实验平台,提高老师的教学质量、实现设备资源的共享.在LabVIEW平台上设计开发了以PC机普通声卡作为数据采集设备进行音频信号采集分析的虚拟实验系统,具有信号采集、分析、波形显示、存储以及数据文件再调用分析等功能.与传统仪器相比,打破了以往由教学仪器限定实验的模式,具有一定的实用性和可靠性.     

基于循环相关的GPS信号捕获

介绍传统的GPS（Global Position System）捕获算法,分析信号捕获的基本原理。根据C／A（Coarse Acquisition）码的特点,提出一种基于循环相关的捕获算法,减少相关运算量,且具有硬件易于实现的特点。实测数据Matlab仿真结果证明了该算法的有效性。