傳統(tǒng)的礦井風(fēng)速測(cè)量裝置大多采用單點(diǎn)測(cè)量方式,文中設(shè)計(jì)了基于互相關(guān)原理的聲學(xué)技術(shù)測(cè)速系統(tǒng),包括信號(hào)源的選取、聲源和聲壓傳感器的布置、FPGA電路、FT2232H數(shù)據(jù)采集電路等;開發(fā)了一套基于LabVIEW的上位機(jī)軟件系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)速的實(shí)時(shí)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該測(cè)量系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量風(fēng)速。 

【文章來源】：儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

AD9746原理圖

聲波在礦井傳播過程中,信號(hào)的幅值在一定程度上會(huì)得到衰減,因此在采集聲波信號(hào)之前必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理,前端放大濾波電路關(guān)系到整個(gè)采集電路的優(yōu)劣,必須選擇低噪聲、低輸入偏置電流運(yùn)算放大器,ADA4004可以滿足要求。前端放大濾波電路如圖5所示。AD采集電路使用AD7357芯片,該芯片為差分輸入、雙通道14位SAR ADC、每通道4.2 MSPS,其數(shù)字接口為串行接口,每一個(gè)采樣點(diǎn)至少需要16個(gè)時(shí)鐘周期[11],由FPGA提供時(shí)鐘信號(hào)。滿足AD電路的差分輸入,采用低失真差分ADC驅(qū)動(dòng)器AD8138實(shí)現(xiàn)將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)。其電路圖如圖6所示。

FT2232H是一款具有高速USB轉(zhuǎn)串行通信協(xié)議的芯片。該芯片最大傳輸速率為480 Mbits/s并且依靠編程可以配置為串行或并行的總線接口方式;具有雙通道傳輸功能,每個(gè)通道在芯片內(nèi)部擁有4 kbyte的發(fā)送數(shù)據(jù)緩存和4 kbyte的接收數(shù)據(jù)緩存;還具有多種接口的工作模式,其中FT245同步模式下最大傳輸速度能夠達(dá)到40 Mbyte/s,FT245異步模式最大傳輸速度能夠達(dá)到8 Mbyte/s[12-13]。外接EEPROM用于保存FT2232H芯片配置信息。FT2232H接口電路如圖7所示。2.2 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于聲學(xué)技術(shù)的非接觸式煙氣流速測(cè)量實(shí)驗(yàn)[J]. 陳棟,任思遠(yuǎn),沈國(guó)清,楊杰棟,劉偉龍,安連鎖.  熱力發(fā)電. 2018(01)
[2]基于FPGA的磁軸承用DSP信號(hào)處理擴(kuò)展電路[J]. 王胤,張剴,董金平.  儀表技術(shù)與傳感器. 2015(12)
[3]聲波法測(cè)量電站鍋爐煙氣流速的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 沈國(guó)清,何壽榮,安連鎖,范鵬.  動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2015(09)
[4]基于時(shí)間互相關(guān)的超聲測(cè)距信號(hào)獲取方法[J]. 彭映成,錢海,黎小毛,朱寶良.  儀表技術(shù)與傳感器. 2014(06)
[5]基于FPGA和LabVIEW的USB數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)[J]. 袁寶紅,付奎,張德祥.  儀表技術(shù)與傳感器. 2013(09)
[6]新型USB2.0多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 袁月峰,柳靜,吳超海.  儀表技術(shù)與傳感器. 2012(05)
[7]礦井風(fēng)速傳感器的設(shè)計(jì)[J]. 曹明,曹振興,王曉卿,王長(zhǎng)偉,郝建國(guó).  煤礦機(jī)械. 2010(03)
[8]基于皮托管原理的動(dòng)態(tài)流速儀[J]. 顧玉兵,王冰,王裕會(huì),王文襄.  儀表技術(shù)與傳感器. 2009(S1)
[9]基于聲波傳感器的爐內(nèi)溫度測(cè)量方法研究[J]. 孫小平,田豐,劉立云,張維君,邵富群,謝植.  儀表技術(shù)與傳感器. 2005(02)
[10]我國(guó)礦用風(fēng)速儀表概述[J]. 孟小紅,楊誠(chéng),朱正憲.  計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2004(04)



本文編號(hào)：3624885