声发射检测仪多路数据采集模块

为了提高声发射检测仪的采样精度和采样速率,提出一种基于FPGA和AD9226组成的多路数据采集处理模块。首先将传感器检测的信号进行放大、增益调节;再将调制后的模拟信号通过AD9226进行模数转换,同时将采集的多路数据存入SDRAM中;采集的数据可以通过无线方式送至上位主机进行数据分析处理。实验证明,该多路数据采集模块采样精度高,处理速度快,满足设计要求。     

数字示波器的系统设计

为了对高速模拟信号进行不失真采集,系统以FPGA与ATMEGA16L单片机为核心,设计并制作了一台具有实时采样方式和等效采样方式的数字示波器。该示波器低频模拟信号采用实时采样方式,波形周期、频率测量准确及时,信号采集与存储方式灵活多样、操作方便;采用等效时间采样原理用较低速的A/D器件实现了高速的数据采集;采用模块化设计方法,使用了多种现代化EDA设计技术,较好地满足了设计要求。     

锌槽温度及铝含量监测仪的数据采集器开发与设计

研制了镀锌板生产线锌槽温度和铝含量监测仪,该监测仪系统采集插入锌液中的传感器产生的温度和铝含量的电压。电压信号经过放大、隔离和滤波后,经多路模拟开关,进入模/数转换阶段;然后,用单片机对模拟量转换成的数字量进行处理,并送上位机和LED指示灯显示。设计中注重避免工业生产中的各种信号干扰,保证了最终测量的精度;另外,还能测量传感器的使用寿命。本文的主要任务是为锌槽温度及铝含量监测仪设计信号调理和数据采集功能模块,信号调理和数据采集电路的作用是将来自于锌槽温度及铝含量传感器的信号经过前置放大和隔离滤波等,变换成前向通道中模/数转换器能识别的信号,再经过多路模拟开关选择后,将信号送入模/数转换器,将模拟信号转换为数字信号,由LED显示数值。     

电容式六维力与力矩传感器数据采集系统设计

为实现电容式六维力与力矩传感器测量力与力矩信息的实时采集和显示,针对实验室自主研制的电容式六维力与力矩传感器开发了一套数据采集系统。系统以STM32F103C8T6作为主控芯片,电容信号经AD7147采集并转换为数字信号,转换结果经隔离型SPI通讯传输到主控芯片后,主控芯片通过基于Modbus协议的RS485通讯发送给上位机。上位机采用WinForm界面进行设计,能对数据进行进一步标定计算处理,并最终实现所测量力与力矩值的实时显示与保存。经过实验测试,采集系统的测量值和实际加载的力与力矩值的测量误差低于3%。该系统的采样精度高、开发成本低且上位机功能完善,为电容式六维力与力矩传感器的应用研究提供了重要的信息。     

基于VCSEL半导体激光器的浊度传感器设计北大核心CSCD

为更准确测量水体的水质浊度,设计一种基于半导体激光器的浊度传感器,该传感器由光学采集模块、信号处理模块、信号输出模块和电源供电模块组成。光学采集模块采用850 nm的VESEL半导体激光器为光源,采用后向散射光检测法,该方式具有宽线性范围,适用于悬浮颗粒物浊度测量。信号处理模块采用I/V转换电路、滤波检波电路、三级运放电路、振荡电路、温度补偿电路和差分放大器对采集的散射光信号进行处理。信号输出模块采用放大电路和4~20 mA转换电路将散射光信号转换成4~20 mA信号。传感器性能测试结果表明:浊度传感器准确度误差在±1.36%以内,稳定性优于0.6%,具有较高的准确性和可靠性。     

便携式硫化氢检测仪

针对天然气开采利用过程中存在的H2S泄漏检测问题,利用集成了A/D转换器的高性能微处理器MSP430F249为核心,设计了便携式H2S检测仪,重点介绍了设计原理及软硬件实现方法.用电化学式H2S传感器将现场H2S气体浓度转换为模拟信号输出,数字式温湿度传感器将现场温湿度转换为数字信号输出,MSP430F249处理这些信号并实时显示结果,最终完成检测和报警功能.实验结果表明该检测仪具有测量精度高、功耗低、携带方便等特点.     

一种新型除铁器测试仪

设计了一种新型除铁器测试仪,实现了空间中某点的高度和磁感应强度的同步自动测量。该测试仪在硬件电路上以嵌入式微处理器为核心,集成磁感应强度传感器和超声波测距传感器,分别实现对磁感应强度和距离信号的采集与处理;在软件上对采样数据进行去噪和滤波处理。实验结果表明了系统的有效性和实用性。     

基于CMOS图像传感器OV7141的计算机图像采集系统

针对激光加工过程中的激光聚焦问题,作为自动对焦系统的反馈单元,详细介绍了CMOS图像传感器芯片OV7141的基本性能及图像采集的硬件及软件设计,提供了一种利用PC机外设对图像读取的解决方案.其中:OV7141负责采集图像信号转化为电信号,通过A/D转换输出8位的数字信号供后续电路进行采集;CPLD将传感器输出的8位数字信号复制为2路,一路用于对视频信号进行处理,另一路用于对视频信号的实时采集;通过CPLD将信号传输给计算机并口,完成实时的图像显示.按照该方法制作的系统,经过实验验证效果良好.     

气路静电传感器信号处理电路设计及仿真分析

针对航空发动机气路静电传感器输出信号微弱且易受外在及固有噪声影响的特点,设计了一种新型静电信号处理电路。基于静电传感器感应电极的等效电路模型,设计高输入阻抗FET运算放大器作为采集模块,采集输入信号并实现电流值到电压值的转换;进一步利用低噪声测量放大器作为信号放大模块将微弱信号放大;使用直流电池作为电路供电模块,以隔绝外在电缆引入的工频干扰。对电路的增益、带宽及噪声特性进行分析,通过Multisim软件进行电路仿真;最后通过实际信号测试对电路的信号处理效果进行验证。仿真及测试实验结果表明:设计的电路能够有效放大静电信号并减少毛刺噪声,具有良好的处理效果。     

多通道隔离电流输出型变送器信号调理系统

设计了一个应用于电流输出型变送器的多通道隔离信号调理系统,它集I/V转换电路、放大电路、滤波电路、隔离设计于一体,实现了将4～20 mA电流信号转换为可被A/D采样卡采集的电压模拟信号.经实验验证,该系统转换精度高、稳定性好、抗干扰能力强,已被应用在工程实践中.     

数字式智能涡街流量计系统的设计

设计了以TMS320LF2407A为信号采集处理单元，P89LPC932为控制单元，配有LCD液晶显示模块和红外通讯接口的主从式数字式智能涡街流量计系统。针对目前涡街流量计易受干扰，精度不高的问题，信号采集处理单元采用基于DFT的频率估计方法，实现对传感器信号频率的估计。     

嵌入式提升机监测系统设计

介绍一种基于MCS-51实现对提升机多个运行参数监测与故障诊断的嵌入式系统，该系统主要由传感器、信号调理放大电路、数据采集电路、键盘输入电路、LCD显示电路、数据存储电路、声光报警电路、通讯电路、供电电路等组成。在输入相关基本参数值后，能对提升机部分参数进行监测，并对某些故障实现报警。     

汉字液晶显示屏系统设计与实验

介绍了基于51单片机的LCD液晶显示系统的设计,该系统用来完成对简易信号发生器信号输出状态的提示。硬件系统由单片机最小系统和液晶显示系统组成;液晶显示系统由主控模块ST7920和LCD液晶显示模块接口电路组成。介绍了常用的字符显示和汉字显示方法及程序。实现了对信号发生器发出直流、方波、正弦波和三角波不同频率以及幅值的52种组合的实时判断和显示。     

基于DSP的科氏质量流量计信号处理系统

本文利用离散傅里叶变换（DFT）方法处理奥利质量流量传感器的信号，计算其频率和相位差，提出一种容易实现的、精度较高的频率跟踪方法，实现整周期采样，保证数字信号处理的精度。研制基于数字信号处理器（DSP）的实时信号处理系统，其硬件包括信号采集通道、DSP芯片、逻辑控制电路、液晶显示器（LCD）电路、键盘输出电路、温度检测电路和输出电路，其软件包括监控程序、中断服务模块、初始化模块、相位差测量模块、频率跟踪模块、键盘监控模块和显示模块等。仿真和实测结果表明，本文所研究的方法和研制的系统是可行的、有效的。     

基于FPGA技术的新型膜片钳数字接口逻辑设计

为了满足膜片钳实验的需求，本课题设计了一种多通道的数据采集系统。它利用FPGA控制技术实现同步工作模式，即要求输入输出数据点与点在时间上对准；采样率在1kHz到350kHz范围内可调；8路ADC和4路DAC通道之间相互独立，并可以同时工作；本文将着重介绍FPGA控制逻辑部分的设计。     

基于单片机C8051F020的多生理信息检测仪

文章介绍了一个基于单片机的多生理信息（心电、血压、血氧饱和度和脉搏）监测仪。该系统由混合信号系统级微控制器C8051F020作为主控芯片，配合自己研发的心电采集模块和北京迈创公司的血压、血氧饱和度OEM模块组成了多生理信息监测仪，可以实现多生理参数的无创、高效、准确的采集与存储，并可以通过LCD实时显示分析结果。此外，系统外围设计了USB传输模块，可以将采集到的数据批量传输并保存到PC机中。     

基于MSP430的微弱信号检测装置的设计

系统以MSP430为主控制芯片,实施对微弱信号输出的AD采样,并借助1602液晶将结果显示以提高人性化的操作。对于微弱信号及噪声源的处理,主要是使用反相求和比例运算器、Ⅱ型纯电阻衰减网络、射极跟随器、选频放大网络及精密整流路来组成信号检测电路,从而将稳定的直流信号输出给MSP430主控芯片。当输入正弦波信号VS的频率在100Hz-10kHz范围内、幅度峰峰值在20mV-200mV范围内时,以上模块可检测并显示正弦波信号的幅度值,且误差不超过5%。     

基于嵌入式系统的扫频信号源

介绍了嵌入式扫频信号源的工作原理及硬件、软件设计方案.采用基于ARM7TDMI内核的S3C4510B作为嵌入式处理器;以SA4828作为SPWM信号发生器,经过驱动电路控制IGBT模块,产生变频正弦波信号;配以键盘、LCD显示器进行信息输入、显示;采用HY39LV160 Flash作为系统存储器,并在其上移植uClinux操作系统和相应的程序,实现扫频信号源的产生.该信号源设计简单,运行可靠,功能完善,软硬件可剪裁,具有极高的实用价值.     

基于LVDT和SGS的微定位嵌入式控制系统

针对纳米定位控制系统信号的微弱性、多样性特点以及实现纳米级检测需求,文中设计了基于LVDT(Linear Variable Differential Transformer)和SGS( Strain Gauge Sensor)传感器微定位嵌入式控制系统.该系统通过LVDT和SGS两种传感器来检测微小位移并转化成模拟电压输出,采用16位AD对输出电压进行采集,并利用ARM7对采集的数据进行处理,然后通过LCD显示位移,以及通过16位DA输出与位移成正比的电压.实验表明:该系统具有较高的采样率和采样精度,使用方便灵活,具有广阔的应用前景.     

基于AVR单片机的小型单螺杆空气压缩机控制器开发

针对目前小型单螺杆空压机控制器的功能需要和市场需求,基于AVR单片机技术,结合模块化柔性设计理论,开发了一款小型单螺杆空压机控制器,系统以ATmega16单片机为核心,设计了A/D采样、开关量输入、键盘扫描、开关量输出、LCD显示与报警等外围接口电路,并开发了相应的控制器系统软件.工程实际测试与应用结果表明,该控制器具...