三維超聲波風速測量儀主控電路系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-10-30 23:16
針對風洞中對極低風速精準測量的需要,該文設計一種超聲波測量極低風速陣列的主控硬件電路系統(tǒng)。相對于一般超聲波測風速風向儀器中常見的專用時間測量單元加普通單片機的結構,該系統(tǒng)采用FPGA+DSP結構,包括主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、回波調(diào)理模塊、發(fā)射驅動模塊和通信部分。DSP根據(jù)上位機下發(fā)的設置參數(shù),控制FPGA對回波信號進行增益控制、濾波和采樣并由DSP實時進行風速的測算。結果顯示,該硬件系統(tǒng)在長時間運行中風速的標準差最高為0.028 m/s,表明該硬件電路系統(tǒng)對極低風速具有很高的測量精度與穩(wěn)定度。
【文章來源】:中國測試. 2020,46(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 超聲波時差法測風基本原理
2 三維超聲波測風陣列的系統(tǒng)設計
2.1 主控模塊
2.2 數(shù)據(jù)采集模塊
2.3 回波調(diào)理模塊
2.4 發(fā)射驅動模塊
3 誤差分析
4 實驗結果與分析
5 結束語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于TDC-GP22的超聲波測風儀設計[J]. 邢玉品,陳曉. 現(xiàn)代電子技術. 2018(21)
[2]三維超聲波換能器測風陣列研究[J]. 行鴻彥,吳紅軍,徐偉,魏佳佳. 儀器儀表學報. 2017(12)
[3]大型風洞設計建設中的關鍵科學問題[J]. 郭東明,雒建斌,方岱寧,張幸紅,韓杰才,唐志共,賴一楠,詹世革,陳振華,孟慶峰,葉鑫,牛斌,陳新春,羅俊榮. 中國科學基金. 2017(05)
[4]風速風向測量誤差補償算法的研究[J]. 王國峰,趙永生,范云生. 儀器儀表學報. 2013(04)
[5]基于C8051F120的高精度全天候超聲測風儀的設計[J]. 于洋,石佳,陳亮,劉硯菊. 傳感技術學報. 2012(11)
[6]移動式超聲波風速風向測量系統(tǒng)[J]. 張自嘉,葛志鑫. 儀表技術與傳感器. 2011(10)
[7]超聲波測風系統(tǒng)中自適應時延估計算法的研究[J]. 蔣立輝,許躍,劉向明. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(01)
[8]基于FPGA和DSP的超聲波風向風速測量系統(tǒng)[J]. 丁向輝,李平. 應用聲學. 2011(01)
[9]一種高精度超聲波風速風向測量系統(tǒng)設計與研究[J]. 崔國恒,曹可勁,朱銀兵. 計算機測量與控制. 2009(11)
[10]低速風洞洞體設計[J]. 王文奎,石柏軍. 機床與液壓. 2008(05)
碩士論文
[1]基于STM32的超聲風速測量系統(tǒng)的設計[D]. 李佳興.東南大學 2017
[2]聲參量陣風速測試理論建模及仿真分析[D]. 張力文.電子科技大學 2014
[3]基于TMS320F2812的相關法超聲波流量計研究[D]. 何鵬.長安大學 2010
本文編號:3467604
【文章來源】:中國測試. 2020,46(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 超聲波時差法測風基本原理
2 三維超聲波測風陣列的系統(tǒng)設計
2.1 主控模塊
2.2 數(shù)據(jù)采集模塊
2.3 回波調(diào)理模塊
2.4 發(fā)射驅動模塊
3 誤差分析
4 實驗結果與分析
5 結束語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于TDC-GP22的超聲波測風儀設計[J]. 邢玉品,陳曉. 現(xiàn)代電子技術. 2018(21)
[2]三維超聲波換能器測風陣列研究[J]. 行鴻彥,吳紅軍,徐偉,魏佳佳. 儀器儀表學報. 2017(12)
[3]大型風洞設計建設中的關鍵科學問題[J]. 郭東明,雒建斌,方岱寧,張幸紅,韓杰才,唐志共,賴一楠,詹世革,陳振華,孟慶峰,葉鑫,牛斌,陳新春,羅俊榮. 中國科學基金. 2017(05)
[4]風速風向測量誤差補償算法的研究[J]. 王國峰,趙永生,范云生. 儀器儀表學報. 2013(04)
[5]基于C8051F120的高精度全天候超聲測風儀的設計[J]. 于洋,石佳,陳亮,劉硯菊. 傳感技術學報. 2012(11)
[6]移動式超聲波風速風向測量系統(tǒng)[J]. 張自嘉,葛志鑫. 儀表技術與傳感器. 2011(10)
[7]超聲波測風系統(tǒng)中自適應時延估計算法的研究[J]. 蔣立輝,許躍,劉向明. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(01)
[8]基于FPGA和DSP的超聲波風向風速測量系統(tǒng)[J]. 丁向輝,李平. 應用聲學. 2011(01)
[9]一種高精度超聲波風速風向測量系統(tǒng)設計與研究[J]. 崔國恒,曹可勁,朱銀兵. 計算機測量與控制. 2009(11)
[10]低速風洞洞體設計[J]. 王文奎,石柏軍. 機床與液壓. 2008(05)
碩士論文
[1]基于STM32的超聲風速測量系統(tǒng)的設計[D]. 李佳興.東南大學 2017
[2]聲參量陣風速測試理論建模及仿真分析[D]. 張力文.電子科技大學 2014
[3]基于TMS320F2812的相關法超聲波流量計研究[D]. 何鵬.長安大學 2010
本文編號:3467604
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