隨著計算機和微電子技術的飛速發展,基于數字信號處理的示波器、信號發生器、邏輯分析儀和頻譜分析儀等測量儀器已經應用到各個領域并且發揮著重要作用,但這些儀器昂貴的價格阻礙了它們的普遍使用。 本文針對電子測量儀器技術發展和普及的情況,結合用FPGA實現數字信號處理的優勢,研究一種基于FPGA的輔助性獨立電予測量儀器的軟件系統。這種儀器可以作為數模混合電路測試和驗證的工具,用來觀察模擬信號波形、數字信號時序波形、模擬信號的幅度頻譜,也可以用來產生DDS信號。在硬件選擇上,使用具有Altera公司CycloneⅡ器件的平臺來實現單片DSP系統,這種芯片成本低廉、工作速度快、技術兼容性好;在軟件設計上,采用基于FPGA的可編程數字邏輯設計方法,這種方法具有開發難度小、功能擴展簡單等優點。設計中采用的關鍵技術包括:基于FPGA和IP Core的Verilog HDL設計、數據采集、數據存儲、數據處理以及數據波形的實時顯示。對這些技術的研究探討不僅有理論研究價值,在科學實驗和產品設計中同樣具有重要的實用價值。系統的設計以低資源、高性能為目標,設計中采用了科學的模塊劃分、設計與集成的方法,在保持原四種信號處理功能不變的前提下,盡量多的節約各種FPGA資源,為實現低成本的輔助電子測量儀器提供了可能。
標簽: FPGA 多功能電子 測量系統
上傳時間: 2013-06-05
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串聯電池組廣泛應用于手攜式工具、筆記本電腦、通訊電臺、便攜式電子設備、航天衛星、電動自行車、電動汽車及儲能裝置中。本文就電動汽車的串聯電池組加以研究。 隨著社會的發展以及能源、環保等問題的日益突出,電動汽車以其零排放,噪聲低等優點越來越受到世界各國的重視,被稱作綠色環保車。作為發展電動車的關鍵技術之一的電池管理系統(BMS),是電動車產業化的關鍵。電動汽車的快速發展,它的能量源-動力電池組,成了電動汽車發展的瓶頸。電池技術和電池能量管理系統(BMS)的研究成為解決這一問題的關鍵,越來越受到人們的關注。 電動汽車電池組相關技術中的電池管理系統是目前國內外研究的熱點。本文描述了電動公交用鋰電池配套的電池管理系統的設計與實現。 該電池管理系統在拓撲結構上采用集散式的檢測方法,即每箱電池都配備檢模塊,將各模塊所檢測的相關電池數據通過內部總線傳送給主控模塊,再由主模塊對整體數據進行分析和存儲,并由CAN總線發送給電動公交各車載裝置。 本論文首先比較了現有的幾種電動汽車常用的電壓測量方法,然后提出了電池管理系統中的串聯電池組電壓測量方法的整體設計方案。即采集各個電池單體的基本信息到BMS控制芯片(單片機MC9S12D64)中進行處理計算,從而得出電池工作狀態等信息。 介紹了CAN總線與電動汽車中心控制器進行通信,實現整車的控制。在硬件設計中詳細介紹了小系統的設計,電壓采集系統的設計,CAN通信接口電路的設計,以及抗干擾等方面的電路設計。并介紹了一些重要器件的選擇與參數確定。軟件實現方面,著重講述了檢測板電壓檢測的的功能模塊,最后對電池管理系統的進一步發展給出了一些展望。 目前,本課題的研究在理論和實踐中都取得了很大的進展,在經過大量的軟硬件調試與改進的基礎上,該方法已經實現了良好、可靠的運行,取得了很好的效果,為下一階段的準備打下了很好的基礎。
標簽: 串聯電池組 電壓測量 法的研究
上傳時間: 2013-06-01
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變頻電源具有低損耗和高效率等顯著優點,其性能的優劣直接關系到整個系統的安全性和可靠性指標,隨著工業上變頻電源的廣泛應用,對其性能參數的檢測也越來越重要,因此對變頻電源設備輸出電參數進行測量方面的研究具有重要的意義。 論文綜述了國內外各種交流變頻電參數測量系統的研究現狀和應用技術,根據變頻設備的工作機理和輸出特性,提出了系統的總體設計方案。由于變頻設備的輸出范圍廣且變化快,并且國內大部分參數測量設備都是針對工頻進行設計的,基于此本文采用高速的數字處理器和改進的算法來進行控制實現。 論文首先給出了各電參數測量的國際標準和理論基礎,重點分析了如何通過希爾波特變換來實現頻率的測量。為了濾除不需要的高次諧波并精確的測量頻率,建立了FIR濾波器模型,通過MATLAB編程進行了數字仿真,驗證了算法的正確性;利用周期法進行了其它電參數的測量實現,并在Labview 中進行了仿真,作為輔助分析軟件具有快速直觀的特點并有很大的通用性。 在理論分析和仿真的基礎上,論文設計了基于TMS320F2812 DSP的控制系統,并結合原理圖介紹了各模塊運行原理;重點分析了如何利用CPLD來實現時序控制的功能,并給出了VHDL設計的程序和仿真結果。最后進行軟件程序上的設計,對各部分進行了程序分析和設計,各模塊結構相互關聯,具有很好的擴展性和移植性。
標簽: DSP 變頻電源 電參數
上傳時間: 2013-04-24
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隨著我國工業和國民經濟的快速發展,電網負荷急劇增加,特別是沖擊性、非線性負荷所占比重不斷加大,使得供電電壓發生波動和閃變,嚴重影響著電網的電能質量。根據國際電工委員會(IEC)電磁兼容(EMC)標準IEC61000-3-7以及國標GB12326-2000,電壓波動和閃變己成為衡量電能質量的重要指標。 電壓波動和閃變作為衡量電能質量的重要指標,能更直接、迅速地反映出電網的供電質量。然而,目前國內還沒有很好的電壓波動與閃變測量的數字信號處理方法。為此,論文在深入研究電壓波動和閃變測量技術的基礎上,提出一種基于Simulink/DSP Builder的數字信號處理的FPGA設計方法,利用DSP Builder工具將Simulink的模型文件(.mdl)轉化成通用的硬件描述語言VHDL文件,避免了VHDL語言手動編寫系統的煩瑣過程,從而能夠將更多精力集中于系統算法的優化上。該方法充分利用Matlab/Simulink系統建模的優勢,同時也能夠發揮FPGA并行執行速度快、測量精度高的優點。 論文首先介紹了電壓波動和閃變的基木概念、特征量,闡述了電壓波動與閃變的測量原理,分析比較了現有測量方法和裝置的特點和優劣。然后依據電壓波動與閃變測量的IEC標準以及國家標準,在對電壓波動與閃變測量模擬仿真的基礎上研究其數字化實現方法,即采用數字濾波的方式在Simulink/DSP Builder工具下設計電壓波動與閃變測量系統的數字模型。同時在ModelSim SE6.1d軟件下進行了系統功能仿真,并且在Altera公司的FPGA設計軟件QuartusⅡ6.0下進行了系統時序仿真。 仿真結果表明,基于Simulink/DSP Builder窗口化的數字信號處理的FPGA設計方案,設計簡單、快捷高效,能夠滿足電壓波動和閃變測量最初的系統設計要求,為進一步從事電壓波動和閃變測量研究提供了一種全新的設計理念,具有一定的理論與現實意義。
標簽: FPGA 電壓波動 測量
上傳時間: 2013-07-10
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基于at89c52單片機,用ad芯片lm358,測量模擬電壓
標簽: 采樣測量 電壓
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測量技巧萬用表實用測量技法與故障檢修電子技能基礎
標簽: 萬用表 測量
上傳時間: 2013-05-18
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近年來,瓦斯事故在煤礦生產事故中所占比例越來越高,給礦工的生產生活帶來了極大的災難,必須加強對瓦斯的監測監控,避免瓦斯爆炸事故。因此對瓦斯氣體進行快速、實時檢測對于煤礦安全生產及環境保護有特別重要的意義。便攜式甲烷檢測報警儀是各國應用最早最普遍的一種甲烷濃度檢測儀表,可隨時檢測作業場所的甲烷濃度,也可使用甲烷傳感器對甲烷濃度進行連續實時地監測。大體上當前應用的便攜式甲烷檢測儀器,按檢測原理分為光學甲烷檢測儀、熱導型甲烷檢測儀、熱催化型甲烷檢測報警儀、氣敏半導體式甲烷檢測儀等幾種。 光干涉甲烷檢測儀性能穩定、使用壽命長,測量準確,是我國煤礦主要的便攜式甲烷檢測儀器。但現有的光干涉甲烷檢測儀存在自動化程度低、測量方法繁瑣、讀數不直觀,人為誤差較大、不能存儲數據等缺點。為此本文在干涉型甲烷檢測儀實現的原理上提出利用線陣型電荷耦合器件(CCD)對干涉條紋進行非接觸式的自動測量,獲得條紋信息,通過CCD驅動、高速模數轉換、數據采集等關鍵技術,實現了干涉條紋位移的精確測量,由單片機對量化后的測量信號進行智能處理,數字化顯示甲烷含量的測量結果。 光干涉甲烷檢測的關鍵是對干涉條紋中白基線以及黑色條紋位置的檢測,本設計采用線陣CCD成像獲取條紋信息判別其位置。CCD是一種性能獨特的半導體光電器件,近年來在攝像、工業檢測等科技領域里得到了廣泛的應用。將CCD技術應用于位置測量可以實現高精度和非接觸測量的要求;運用FPGA實現CCD芯片的驅動具有速度快、穩定高等優點:模數轉換之后的數據沒有采用專用存儲芯片進行存儲,而采用FPGA硬件開發平臺和Verilog HDL硬件描述語言編寫代碼實現數據采集模塊系統,同時提高數據采集精準度,既降低成本又提高了存儲效率。 本文設計的新系統使用方便、精度高、數據可儲存,克服了傳統光干涉甲烷檢測儀的缺點,技術指標和功能都得到較大改善。
標簽: FPGA CCD 線陣
上傳時間: 2013-06-08
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測量車的車速和軸距的文件(包括原理圖和程序)
標簽: 測量 原理圖 車速
上傳時間: 2013-07-14
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在超聲波探頭上施加一電脈沖信號,探頭發出超聲波,在遇到不同介質界面時被反射,超聲波探頭接收回波并將之變為電脈沖信號。利用P89LPC935 的捕捉功能測量發射波和回波之間的時間間隔,通過環境溫
標簽: 液位測量 信號采集
上傳時間: 2013-06-06
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太陽電池光伏特性的測量實驗太陽電池也稱為光伏電池,是將太陽光源直接轉換成電能的元件,經由這種元件封裝成太陽電池模級,再按需求將一塊以上的模組組合成一定功率的太陽電池陣列,再經連接電池,測量控制
標簽: 太陽電池 光伏 測量實驗
上傳時間: 2013-06-07
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