数字高精度脉冲信号参数测量仪的设计

本文针对高速脉冲信号的测量要求,采用FPGA为主处理器,MSP430单片机为人机交互控制器。FPGA用于对被测脉冲信号进行实时采样,并转换为相应的有效值,经由MSP430单片机的片内AD转换成数字脉冲信号。此脉冲信号进一步输入双路高速比较器电路,与作为比较器参考电压的AD转换器输出进行比较,之后两路信号送FPGA处理得到脉冲信号的上升时间。     

基于MSP430F149的阻抗测量系统设计

介绍一个基于MSP430F149与AD9852的阻抗测量系统的设计。系统利用MSP430F149自带的12位A/D转换,实现对负载电压电流的测量。根据测量值计算出阻抗后,通过RS485将阻抗值远距离实时传输给PC机。本设计具有精度高,可靠性较好,可移植性强的优点。     

基于MSP430的二线制高精度表头设计

针对传统的二线制表头在高温下测量精度差、温漂大的特点,提出了一种在高温下的高精度数显表头的设计方案。分别介绍了其软硬件的实现方法,即采用超低功耗微处理器MSP430F4250采集回路中的电流值,采用24位ADC转换器ADS1244进行模数转换,最后将经过运算的变送器输出信号值在LED数码管中加以显示。实测结果证明,该表头在高温下测量精度高、工作可靠、抗干扰性强、实用性强,势必会成为无源二线制仪表的发展方向。     

AD7794在高精度低功耗测量装置中的应用

采用AD7794,一种典型的仪用ADC,与超低功耗混合信号处理器MSP430F1611,构成了一个测量计量电路.实际使用表明,该电路具有低功耗、高精度和长期稳定性的特点;实测非线性度不大于10-3量级,能满足大多教工业测量计量的要求.     

基于MSP430的磁弹性传感器检测系统设计

磁弹性传感器无线无源的优点使其在无损检测、在体分析等领域具有非常广阔的应用前景.通过对磁弹性传感器检测原理的分析,设计了一种基于MSP430平台的小型化磁弹性传感器检测系统.该系统以MSP430单片机为控制核心,利用永磁铁作为偏置磁场激励,集成了交流激励信号产生单元、有效值检测单元和AD采样单元,并通过RS-232实现与上位机之间的通信.实验结果表明:该检测系统可以方便快捷地实现对磁弹性传感器共振特性的检测,具有稳定性好、集成度高、功耗低的特点,能够满足磁弹性传感器在不同状态和环境下共振特性的精确检测需求.     

开放式电阻抗成像中数字相敏检波器设计

开放式电阻抗成像技术对测量系统的精度要求很高,为此研制了基于FPGA的数字相敏检波器(DPSD)以用于电阻抗成像的数据测量。通过分析DPSD的信号采集与计算原理,给出了关键参数的计算,基于DDS技术的ADC时钟设计方法。同时设计了高速多通道ADC转换电路,低抖动性能的ADC时钟电路、FPGA实现实时数字相敏检波的计算方法,提高了系统的信噪比。经实验测试表明,在1KHz~1MHz正弦信号注入频率的条件下,系统的信噪比最高可达104dB,精度高,稳定度好。     

线性霍尔传感器在直线位移中的应用

为了实现实时的无接触直线位移测量,通过线性霍尔传感器获取磁场强度信号,采用定时中断方式完成数据采集,并以MSP430F169单片机作为运算及控制单元。考虑到普通的永磁无法形成梯度、线性的磁场分布,因此,在改进磁铁结构的基础上,提出了线性霍尔传感器非线性方法的测量方案,实现了对位置信号的无接触实时精确测量。实验结果表明,该霍尔变送器系统能实现对位置值的准确测量。     

基于STM32单片机的简易网络导纳分析仪系统设计与实现

本文基于STM32单片机,运用快速傅里叶变换(FFT)原理,实现了被测网络导纳、导纳模、导纳角的分析。本系统对ADC、DAC以及LCD显示模块进行了综合设计,由STM32单片机DAC外设产生正弦信号,经过滤波和放大得到所需激励信号。激励信号经过标准电阻和待测电阻,使用双ADC同步采样两路电压矢量值,由FFT核心算法进行信噪分离,计算并获得被测网络的导纳、阻抗、相位角、幅频特性和相频特性,在人机交互界面显示。     

基于AD5933的葡萄糖水溶液阻抗分析系统

介绍了基于AD5933的阻抗检测原理和软硬件实现。系统设计采用阻抗测量芯片AD5933,以低功耗高性能处理器STC89C52单片机作为控制器。该检测仪采用AD5933中的数字频率合成器(DDS)产生激励信号,施加在待测阻抗上,ADC采集相应信号并送到片内DFT模块进行数字处理,测量结果通过I2C送至单片机,再由单片机与计算机上位机通信,计算机显示该阻抗值。该仪器能实现电阻、电容、电感阻抗快速、准确地测量,经实验验证,阻抗幅值和相位测量的相对误差较小,(电阻阻抗平均偏差为0.041 1,相位平均偏差为0.152°)。葡萄糖水溶液浓度与阻抗呈线性相关,相关系数大于0.99。     

基于MSP430的无磁热量表设计及实现

介绍了低功耗无磁热量表的硬件组成、软件设计和实验结果。系统选用低功耗单片机MSP430FW42x做主控芯片,降低了功耗。选用MSP430FW42x内部的旋转扫描模块（SCANIF）和LC传感器进行无磁流量测量．避免了由磁场引起的干扰。选用MSP430FW42x内部16位比较器配合铂热电阻Pt1000进行温度测量转换．替换了外部AD芯片．节约了成本。并通过M—Bus接口实现与远程计费系统通信。试验结果表明．仪表测量精度好,抗干扰能力强,功耗低．降低了使用成本。     

基于MSP430F449的高精度数据采集系统

研究了以MSP430F449为核心的体积小、功耗低的高精度数据采集系统。该系统由硬件电路搭建和以控制软件编写来共同实现。小模拟信号经AD7714采集并由单片机控制转换成数字信号,并送往单片机进行数字滤波,进行变换后送LCD显示;同时经由UART模块送往PC机,进行其他处理。利用430C语言编写功能软件,包括A/D转换程序,系统主程序,以及与PC机通讯程序和滤波程序,单片机采用切比雪夫等波纹逼近法设计数字滤波器。充分利用MSP430F449和AD7714的特性,通过自主设计的硬件电路软件编程实现了高精度数据采集及处理。该系统具有体积小、功耗低,及可靠性高的特点。     

基于MSP430AFE231系统数据采集模块的硬件设计

以16位的微控制器MSP430AFE221为控制核心;设计单电源供电的信号放大电路和低通滤波电路,对压力传感器输出信号进行处理;通过MSP430AFE221内部24位ADC模块(SD_24A)进行模数转换;设计电源电路,应用于低功耗情况.设计与CC1101无线数据传输模块连接的接口电路.     

智能数字万用表的设计

本系统采用TI公司的单片机MSP430F2274作为系统的控制核心,由A/D数据采集、功能转换、量程自动转换以及键盘显示等模块组成。被测信号经过功能转换电路,转换成与其成比例关系的电压,再经12位AD574转换送单片机进行数据处理,结合继电器完成量程的自动转换,从而通过由MC14433组成的数字电压表头实时反映测试参数,同时本系统还具有相对误差测量、自动休眠等功能。通过实验测试,该系统满足设计要求,具有量程自动转换,具有精度高、工作稳定、交互界面友好等特色。     

有源带阻滤波器的综合

级联型有源滤波器的设计技术已经非常成熟,但二阶节电路的综合是尚未解决的难题。根据有源网络综合理论,给出了有源电路新拓扑结构的综合方法。该方法通过给定的电压符号传输函数,使用关联无穷变量来描述被综合电路中节点导纳矩阵和端口导纳矩阵中的零子和任意子,通过导纳矩阵的扩展导出电路的拓扑结构。这种方法可以综合出新的电路结构;给出了二阶有源带阻滤波器新电路的综合实例。仿真和实测结果验证了该方法的正确性。     

基于正反馈的多通道高精度温度检测系统

为了检测微热管的传热特性,采用Pt100温度传感器搭建了8路温度检测系统。该系统以MSP430单片机为下位机控制核心,利用集成的AD模块和UART模块完成A/D转换与通信等功能。上位机用VC++开发应用程序对多路温度信号进行数据拟合,将数据实时显示,并绘制8路温度曲线。通过加入正反馈电路,显著改善了输出线性度。系统测温范围为0～150℃,具有测温精度高,可靠性好,实时性强等优点。     

基于MSP430F413的低频相位测量仪

本文介绍了一种基于MSP430F413单片机的低频相位测量仪设计.被测信号经整形电路输入到MSP430F413单片机定时器A的TA1、TA2输入端,利用定时器A捕获功能测量两同频信号的频率、相位差,测量结果送显示器LCM12864显示.测频范围10Hz～1kHz.     

高精密圆度仪的研究与设计

研究了高精密圆度仪电气部分与测量软件部分,利用线性差动变压器式位移传感器与AD698驱动芯片作为信号前端,精确地将待测工件表面的机械位移置转换成单极性或双极性的直流电压;应用MSP430单片机和18位AD7691数模转换芯片采集电压信号传入上位机,最终用相应的软件进行数据分析;应用结果表明,标准件的圆度值重复精度达到了30nm以下,标准玻璃球的圆度误差达到了0.05μm左右;该系统运行稳定可靠,精确度高,并且降低了系统的功耗,具有一定的实用性和推广价值.     

多参数空气质量检测仪的硬件电路设计

在分析公共场合空气质量的基础上,研究开发了一款以MSP430为核心的气体检测仪。介绍了该系统的硬件电路实现方法。该系统以低功耗MSP430F2252单片机为核心,选择高精密传感探头,多种传感探头协同工作,可完成多种污染源的检测;对检测电路、信号处理电路以及反馈电路进行了设计和改造;系统检测的数据可通过液晶显示,通过存储电路存储及查询,数据超限时还可通过报警电路声光报警。经实验验证,系统具有低功耗、数据精确可靠、性能稳定、方便携带以及价格低廉等优点。     

基于MSP430系列单片机的声发射检测系统设计

本文主要基于MSP430单片机的声发射检测系统设计,系统由传感器探头探测的微弱信号经过前置放大后,进行整形滤波,再经过放大器进行信号放大,得到模拟的电压信号,电压信号接入MSP430单片机的A/D转换接口完成数据的采集。系统采用单片机与上位机进行无线通讯,选择无线数传电台作为数据通信设备,进行数据和命令的通信。本设计具有低功耗,硬件电路简单,控制灵活等特点,具有实际应用价值。