一种基于PLL同步的循环周期脉冲信号计量方法

详细分析了循环周期脉冲信号异步测量方法的计量误差,指出了影响测控系统计量精度的主要原因,提出了基于锁相环(PLL)同步的新方法。该方法能有效消除测控系统的计量误差随传感器工作状态变化的因素,在PLL内部计数频率高于系统CPU工作频率的情况下,可以有效提高系统的计量精度,同时,可以自动实现传感器测量信号的归一化运算,避免CPU的除法运算负担,从而有效提高测控系统的实时性。最后给出了具体应用PLL同步计量方法的实用测量接口电路。     

基于TMS320F28335的高精度科氏流量计信号处理系统设计

为了提高科里奥利质量流量计信号处理系统的测量精度和抗干扰能力,本文提出将希尔伯特(Hilbert)变换的频率估计和相位差测量的方法应用到科氏流量计的传感信号处理上。设计了基于TMS320F28335的科氏流量计信号处理系统,给出了系统实现的硬件与软件的设计方案,并详细介绍了算法在DSP系统上的实现过程。测试结果表明,本文所设计的信号处理系统具有较高的测量精度,满足计量要求。     

一种高精度相位测量方法

介绍了利用通过增加计数脉冲频率和同步测量信号多个周期来提高相位测量精度的方法,提出了一种通过外部芯片高速计数来提高相差的测量精度的措施,利用单片机实现精确测量较宽频带范围信号的相位方法。实验结果表明,本文介绍方法能实现高精度的相位测量,具有较好的实用价值。     

基于NiosⅡ的等精度频率计设计

采用NiosⅡ作为系统控制单元,辅以适当的软、硬件资源完成以FPGA为核心的等精度频率计设计。利用FP—GA对同步门的控制,使被测信号和标准信号在实际闸门时间内同步测量,实现了等精度频率测量,提高了测量精度。利用NiosⅡ技术开发的频率计具有硬件结构简单、性能稳定可靠的特点．并且可以灵活地实现定制应用。     

频率测量研究综述

随着频率测量系统在通信、导航、空间科学、计量等领域的广泛应用,针对提高频率测量精度,使测量频率范围加宽、频率测量能高速可靠自适应地进行的问题。文中通过对频率测量分类介绍,结合各学者的研究成果,将各频率测量方法的优缺点进行比较。阐述了频率测量将逐步实现自动化,具有更好的一致性、利于减少误差、提高测量精度。     

二频机抖激光陀螺抖动频率与温度关系的研究

针对激光陀螺的零偏受温度影响较大,为提高陀螺精度,研究了二频机抖激光陀螺抖动频率与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,证明了抖动频率与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式。结果表明,抖动频率与温度具有较好的线性关系,抖动频率可作为温度测量的计量,而且具有较好的重复性。由于测量抖动频率的精度较高,故由抖动频率测量温度具有很高的分辨率。同时用抖动频率对陀螺的零偏进行补偿,提高了陀螺的精度。     

一种自校准全数字TDC的设计

随着工艺技术的进步,基于CMOS工艺的全数字时间数字转换器(TDC)受到了广泛关注,在测量、测距、计量等领域得到了广泛应用。提出了一种具有自校准算法、结构简单、测量精度稳定的全数字TDC设计方案。可通过专用全数字集成电路设计流程进行快速设计并实现,电路具有面积小、功耗低、成本低、可移植性强等优点。使用Verilog HDL语言进行RTL级描述,运用Design Compiler进行综合,产生门级网表,通过VCS和Hspice进行仿真验证。应用自校准算法后,与现有的TDC设计方法相比,电路的INL得到了明显提高,满足大量程、稳定精度的测量要求。     

基于FPGA的宽带线性调频信号的产生与实现北大核心CSCD

随着激光雷达技术的迅速发展,激光雷达的作用距离、分辨力和测量精度等性能指标不断提高。为了提升测量精度和距离分辨力,要求发射信号具有大的带宽。宽带线性调频信号有助于提高激光雷达的距离分辨力。针对远程测距中激光雷达测距精度低的问题,本文首先分析和比较了几种产生宽带线性调频信号的方法,针对远程测距的应用场景,提出并设计了一种宽带线性调频信号的实现方法。通过Matlab仿真实验,证明实验实现的可行性。最后在FPGA上进行实现,产生了带宽为150 MHz,距离分辨力为1 m的宽带线性调频信号。     

计量级雷达液位计高精度测量技术

计量级高精度测量对雷达液位计的系统设计和处理方法等提出了诸多挑战,调频连续波雷达通过测量发射信号和回波信号的频率差来测量距离,能够获得较高的测量精度,同时由于其易于实现,是雷达液位计的主要体制之一。在介绍FMCW雷达液位计的系统原理基础上,对诸如晶振频率、调频斜率、工作环境等影响测量精度的因素进行了分析,提出了相应的解决措施,并开展了高精度频谱估计技术研究。该项技术在实际的雷达液位计上得到了应用,其测量精度满足系统要求。     

激光测距中数字鉴相器的设计

相位法激光测距广泛应用于距离测量,尤其是短距离测量领域,测距系统的测量精度和速度主要取决于鉴相器的设计,为提高鉴相器的测量精度和速度,本文给出了一种新型数字鉴相器。通过加入反馈电路控制信号调制器,只需一组鉴相器即可实现激光发射信号与接收信号相位差的测量。调整CIC滤波器的参数,最大限度地提高滤波器输出信号的信噪比。对CORDIC算法进行优化,不仅扩展了测量范围,而且提高了测量精度和速度。本文使用Matlab对该数字鉴相器进行了性能评估,并在FPGA上实现了该数字鉴相器,与传统的数字鉴相器相比,测量精度和速度都有较大的提高,同时也降低了设计成本。     

基于ATmega16的数字光功率计设计

介绍了基于ATmega16的数字光功率计系统设计方案。利用智能单片机ATmega16对系统进行控制,通过AD7705和CD4051相结合的方式对不同量程的信号进行采集,提高了系统精度和测量范围。显示部分采用1602液晶实现光功率显示功能。该光功率计的制作成本低,集成度高,降低了系统复杂度,实现了高精度的光功率测量,作为教学辅助测量仪器,效果良好。     

基于TMS320F2812和DFU的多普勒流量计的设计

针对传统超声波多普勒流量计测量精度较低的问题.设计了一种基于TMS320F2812型DSP和双频超声波(Dual-frequency Ultrasonic,简称DFU)的超声波流量计系统.该系统通过对接收的两路异频多普勒信号进行功率谱分析、移位相乘和滤波等处理,提高了多普勒流量计的测量精度.文中详细给出其硬件设计过程和系统数据处理的工作流程.实验结果表明,该流量计性能稳定可靠,测量精度较高,是一种比较实用的流量测量系统.     

实时光栅衍射效率测量的光功率采集器设计

针对常用光功率计通道单一、测量过程复杂以及自动化程度较低等缺陷,设计了一种基于实时光栅衍射效率测量的双路光功率自动采集器。基于普通光功率计的理论和实际设计方法,提出设计方案。设计硬件方面包括前置放大电路、电源升压电路、A/D转换电路、单片机控制电路以及串口通信电路的设计。在软件方面完成了A/D转换控制程序以及数据传输、计算与存储程序的设计。设计采用633 nm作为测量的标准激光波长,测量功率范围在0.01~10 mW,设计完成后,光栅衍射效率测量精度保证在±4.5%。     

适合低功耗便携式血糖仪的SoC芯片与方案实现

本文介绍了适合便携式血糖仪的低功耗SoC芯片结构和性能,完成模拟数据采集和信号处理功能。本文还阐述了SoC芯片在血糖仪中的软硬件设计,并进一步说明了SoC设计在实际应用中的几个重要功能,例如低功耗睡眠模式,低噪声运放与温度传感器等。血糖和酶电极反应时所产生的微弱电流经过放大、滤波、模数变换后经SoC芯片数据处理,在液晶显示器上显示出测试结果。本文所提出的SoC设计整合低噪声运算放大器转换微弱的血糖信号成电压信号,测试范围达1.1-33.3mmol/L,单次采血量仅为3μL,完成一次测试的时间约4秒,片外的EEPROM可以存储256组历史记录,还具有自动温度补偿与校正功能,适合个人、家庭或医院使用。     

电能计量芯片的数字系统设计及其仿真

简要介绍了电能计量芯片中有功功率计算的原理,并利用数字信号处理技术,对电能计量芯片中的数字部分进行了设计。提出了一种基于SPI的仿真平台,并用Verilog HDL对其进行了行为建模。利用此平台对所设计的数字系统进行了仿真并对仿真结果进行了分析。通过仿真研究证明,所设计的数字系统具有较高的计量精度。     

基于单片机控制的数字频率计设计

提出一种基于单片机AT89S52控制的数字频率计的设计新方法。该方法将待测频率信号经过整形放大后输入单片机,然后由单片机控制内部计数器分别对待测信号和标准信号同时计数,再经运算处理得到测量结果,可自动量程转换,并由1602ALED显示器实时显示。该设计与传统测频系统相比,具有体积小、成本低、低功耗、精度高等优点,适用于各种测量电路。     

基于STM32的脉冲峰值功率测量核心设计

针对提高脉冲峰值功率的测量精度的目的,通过利用微波信号处理、信号峰值检波、信号采样和数据处理相关理论,以AD8318对数检波芯片和AD9238高速A/D芯片为核心,以STM32为计算显示平台,构成脉冲峰值功率测量的设计方案,并通过标准功率源进行了测试,试验证明该方案设计的脉冲峰值功率仪实现了对脉冲峰值功率的准确测量。     

一种基于ZigBee技术远程无线抄表系统的实现

为了解决传统抄表方式低效、易出错的问题,提出了一种基于ZigBee技术和GPRS技术的低成本、低功耗电力抄表系统,阐述了系统的总体构成,对硬件系统中的终端采集节点、路由节点、协调器节点进行了设计,并给出了程序流程图。该系统实现了对用户电能表数据信息高效、快速和可靠的远程采集,提高了电力抄表效率。     

基于虚拟仪器的多功能电能质量标定仪研究

提出一种基于虚拟仪器技术的多功能电能质量标定仪的设计方案,采用虚拟仪器编程技术和电力电子技术相结合实现集目前电能质量领域的多样信号于一体。介绍采用FPGA实现高速数字量采集、D/A转换及4通道模拟量输出、非对称同步控制FIFO等的集成信号发生单元,阐述利用VC编程实现的电力系统多样信号的产生流程,分析信号放大单元的结构设计。实验测试结果表明该标定仪达到目前先进的高精度等级,由于其准确性和多功能性将加快电能质量标定的步伐。     

基于单片机的数字频率计设计

基于单片机的数字频率计的设计,目的是设计一款数字频率计,能够测量1 Hz～20 MHz的数字频率,包括三角波、正弦波及方波的测量,支持0.5 V～20 V电压。本频率计的特点是突破普通单片机频率计喜欢选用的直接测量法,选择了高频用多周期同步法,低频用周期法来测量频率。这样可以使频率计达到更高的精度。而且本频率计通过程序来控制分频芯片自动分频,无需测量者对信号进行预估计,超出测量范围会自动警报,更加人性化。