高速CCD激光位移传感器

介绍了一种用于高速测量的CCD激光位移传感器测量系统,可用于高速、实时地测量运动物体的位移或高速振动.传感器测量系统由光学系统、7 500像元的高速线阵CCD、转换速率达40 MHz的高速ADC、高速缓存FIFO、比较器筛选电路、CPLD时钟驱动电路、像元脉冲计数器和数字信号处理器(DSP)构成.系统采用自适应控制方法,通过调节激光的发射频率和输出电流强度来调节发射激光光强,从而适应各种被测对象和外界环境条件.采用特殊设计的比较器筛选电路来控制FIFO对高速A/D采样数据的存储和DSP对高速FIFO中数据的读取,使FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻DSP数据处理的负担,实现对CCD传感器信号的采集与处理同时进行,满足高速测量的需要.实验结果表明,数据转换速率可达40 M,最小采样间隔时间为0.1 ms,位移分辨率为0.01 mm,重复性为0.01 mm.     

线阵CCD的高速信号采集与USB数据传输系统设计

介绍了一种用于线阵CCD高速位移传感器的信号采集与USB传输系统.系统以DSP为控制核心,采用高速AD转换器件AD9238和USB2.0接口控制芯片CY7C68013实现信号采集与高速数据传输的功能,给出了硬件电路和相关程序的设计方法.实验表明:在DSP的控制下,系统实现了CCD传感器信号的高速采集和实时传输.     

数字存储示波器触发电路的数字化技术研究

提出了一种全数字化的数字存储示波器用的触发电路结构。采用先进先出存储器 FIFO,利用其存储数据先进先出的特性 ,结合高速数字比较器的比较特性 ,控制采样数据的存储 ,从而实现触发电路的多种功能。给出了数字触发电路原理框图以及在 CPL D上的设计实现 ,并给出了应用实例     

基于时间参考点的差动式线阵CCD位移传感器

为了将线阵CCD应用于实际工程的大尺寸位移测量,利用线阵CCD像元空间与输出时间的对应关系,提出了一种差动式测量的线阵CCD位移传感器测量系统。分析了线阵CCD位移测量存在的问题,结合线阵CCD中像元空间与驱动脉冲之间的对应关系,提出一种以时间为参考点的差动式测量方法。该方法用两个空间上对齐、时间上错开半个积分周期的线阵CCD检测透光挡板上等间距分布的透光光线的位置变化;通过计算两个CCD上输出光信号的时间差,用匀速扫描测量原理实现对空间位移的测量。用雷尼绍激光干涉仪对所研制的线阵CCD位移传感器进行了校准,结果显示：在有效测量范围（600.05 mm）内,经过修正后的测量误差可控制在±2 μm以内,验证了用差动法实现线阵CCD大尺寸精密位移测量的可行性。     

DSP技术在线阵CCD测量系统中的应用

本文介绍数字信号处理器DSP在线阵CCD信号实时采集与处理系统中的应用。测量系统采用CCD传感器光采样与ADC数据采集、DSP数据处理三级流水线结构。结合AD采样技术， 充分发挥DSP处理器片内存储器容量大，快速灵活运算能力的特点，使用DSP片内双数据缓冲区交替对CCD进行信号采集和数据处理；在进行数据处理过程中，DSP以中断方式读取AD采样结果。文章还介绍了DSP的线阵CCD系统在LAMOST光纤定位单元定位精度检测装置中的应用。     

动态图像处理系统的设计与研究

利用CMOS图像传感器与DSP芯片构成一个高速动态成像系统。由DSP电路驱动CMOS芯片并通过片上AD变换后输出数字信号并即时进行处理。利用这个系统进行了单帧与连续帧的图像采样实验,获得了比较理想的结果。证明了采样频率越高,其对于运动物体的测量数据就越准确。整个系统结构简单,性能可靠,可以灵活地改变三种获取图像的模式,便于对图像信息进行数字化处理。     

基于FPGA和DDR2的通用信号采集系统研究

在进行通用信号采集时，针对大容量、高频率的常见信号的采样需求持续存在。本文基于FPGA嵌入式系统的研究方法，设计通用信号高速采集系统，通过设计采集电路、编写FPGA程序、使用DDR2内存提高数据存储效率，实现通用信号的高速采集、存储与传输。系统搭建了通用信号高速采集硬件系统平台，设计信号的调理电路以及A/D转换电路，根据通用信号高速采集系统的需求设计了采集数据的缓存机制。本系统实现了2种采样速率下对通用信号的高速采集功能，采集数据具有很好的准确性，满足大容量、高频率的通用信号的采样要求。     

基于光学原理的铁路钢轨直线度测量系统设计

提出采用激光位移传感器测量技术对铁轨直线度尺寸进行测量的方法,设计了主要由运动控制测量平台、激光位移传感器、二维PSD位置传感器、信号采集及信号处理模块等四部分组成测量系统。软件系统按照最小二乘拟合的方法对采集数据进行计算,并具备分析、处理存储功能。根据测量结果,分析了系统误差及影响系统精度的主要因素。应用表明:该系统满足高速铁道长轨直线度测量测量要求。     

线阵CCD驱动时序及信号采集系统的设计

文中设计介绍了一种基于FPGA和ARM的线阵CCD传感器驱动时序和信号采集的实现方法。该系统通过分析TCD1707D线阵CCD的驱动时序,采用Verilog HDL硬件描述语言设计出驱动脉冲电路。CCD正常工作后,产生的模拟信号经过预处理和高速A/D转换送入FPGA的基本宏功能模块FIFO(先进先出数据缓存器),通过异步缓存实现ARM处理器对采集信号的主控及后续应用。线阵CCD驱动时序及信号采集系统,是基于CCD传感器图像处理系统的重要组成部分,经过上位测试平台验证,能够提供准确的数字图像信号。     

实现高分辨力图像传感器高帧率输出的方法

论述了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的提高CMOS输出帧率的方法。高分辨力图像传感器的输出帧率只有十几帧/s甚至更低,系统将同一帧的图片重复输出,从而提高后续的输出帧率,使图像信号能够直接输出至VGA显示器。硬件电路使用图像传感器MT9D131、FPGA芯片CycloneⅡEP2C8Q208C8N和图像D/A转换芯片ADV7123组合,软件使用verilogHDL语言,将图像感应器得到的图像数据存入SDRAM(同步动态随机存储器),并将其转换为RGB格式的图像数据输出至图像D/A转换芯片ADV7123,同时在FPGA中设置写FIFO模块与读FIFO模块以避免跨越时钟域可能导致的工作不稳定的问题。     

基于USB和DSP的高速凸轮机构信号采集系统

针对高速凸轮机构原有信号采集系统的缺陷,设计了基于USB2.0和DSP的高速信号采集系统,该系统的硬件电路包括模拟信号调理电路、光电码盘计数电路、信号处理电路和USB接口电路.信号处理模块选用32位浮点型DSPTMS320F28335作为核心器件对信号进行处理,通过使用SPI总线将处理后的数据传输到USB2.0接口模块.USB2.0接口模块的主要器件是FPGA和CY7C68013,FPGA将接收的数据转换为可被USB接口芯片CY7C68013传输的格式,传输到PC机进行显示、存储等.信号采集系统的软件部分包括上位机应用程序、USB通信程序和数字信号处理器程序,通过硬件电路和软件的有机结合实现凸轮机构高速信号的采集.     

基于DSP的数据采集与显示系统

为适应工业应用现场以及智能化仪器仪表对便携式高速数据采集和显示终端设备的需求,设计了基于TMS320F2812DSP芯片的实时数据采集和显示系统,该系统可对前端传感器输出的模拟电压信号进行实时采集、处理、显示和存储.文中对该方案的硬件接口电路和软件驱动程序进行了设计,同时给出了软、硬件实现的相应电路图、程序流程图以及具体程序段.该设计方案结构简单、成本低、抗干扰能力强、性能稳定可靠,能够有效进行快速实时的数据采集和显示工作,试验调试取得了良好的效果.另外,该设计对其他便携式系统数据采集和显示终端的设计也具有一定参考价值.     

基于FPGA和USB2.0的高速数据采集系统

介绍一种由FPGA和EZ - USB FX2系列芯片CY7C68013搭建的基于USB2.O接口的高速数据采集系统,FPGA作为主控制器对A/D转换芯片及USB接口芯片进行控制,从而实现高速采样.设计了FPGA对A/D转换芯片ADS2807的控制与对USB从属FIFO写操作的实现.测试结果表明该系统具有数据传输准确、速度快等特点,系统所能达到稳定的最高传输速度为20M B/s,小巧、便携的设计特别适用于移动的作业现场.     

基于FPGA的高速数据采集存储系统的设计与实现

为提高存储测试过程中的数据采集速率,增大存储容量,设计了一种基于FPGA的高速数据采集存储系统。该系统选用高性能FPGA作为控制核心,结合高速AD转换芯片和大容量FLASH存储器完成数据的采集与存储;时AD逻辑控制、缓存模块等关键技术进行了详细介绍。试验结果表明,该系统最高采样率可达1．7MS／s,能够很好地实现数据采集与数据存储功能,运行效果良好。     

基于FPGA+ADSP的线阵CCD非接触测量系统

提出了基于FPGA和ADSP的线阵CCD非接触测量技术。选用线阵CCD作为前端信号采集;采用FPGA产生与控制整个系统的时序:CCD工作时序、A/D转换时序、ADSP采集数据同步时序;采用多次扫描平均方法形成一维数字图像;利用DSP高速图像处理性能并设计高性能的浮动阈值二值化算法对其处理。给出了时序仿真图,满足系统的时序要求;并给出了测量物体的波形。通过对光学系统的定标最终给出了物体的长度。数据表明,相比传统的测量系统,该系统具有高速和高精度的优点。     

基于DSP的油路磨粒检测系统的设计

油道里颗粒的性能反映出旋转系统硬件的破损程度和破损的部位,文中设计出一款检测油道里颗粒特性的系统.该系统即能检测磁性(如铁颗粒)物质也能检测非磁性物质(如钢、铜颗粒).在前端用到电感式传感器提取油道里颗粒和产生的信号和噪声信号,再经过模拟电路的调理把信号送到AD转换器中,然后经过DSP的控制把数据传到DSP里面等待DSP处理这些数据,把处理好的数据再经过处理进一步得到与颗粒特性的关系,最后把数据传给上位机.经验证表明:系统具有稳定性、准确性和实时性.磨粒检测系统广泛的应用     

机车轮箍形状曲线实时检测系统的研究

在分析现有机车轮箍形状曲线的测量技术基础上,提出由激光源、CCD摄像机、DSP处理电路和信号分析软件等组成的一种基于激光传感器的机车轮箍形状曲线实时检测系统。该系统可实现机车轮箍形状曲线的实时测量,从而实时掌握机车车轮在运行中的变化,为机车的安全运行提供保障。     

基于线阵CCD的织物图像采集系统

介绍了线阵CCD传感特性和CCD驱动时序.设计了一个新颖的基于数字信号处理器DSP的线阵CCD驱动电路、CCD输出模拟信号采集和串行USB接口为一体的CCD织物图像传感及其数据采集系统.给出了该系统硬件原理图,分析了系统工作原理.该系统硬件线路简单可靠、性价比高,并配有与上位机通信的USB接口,能高速实时地将织物图像信息传送至上位PC计算机.