在飛行試驗(yàn)中,通常需要對(duì)艙內(nèi)多個(gè)物理量信號(hào)精確地采集,以監(jiān)測(cè)艙內(nèi)各系統(tǒng)的工作狀態(tài),但是飛行器艙內(nèi)電磁環(huán)境復(fù)雜,充斥著各種噪聲,極易對(duì)信號(hào)采集的精度造成影響,因此如何對(duì)多通道且信號(hào)形式多樣的傳感器信號(hào)進(jìn)行高精度采集成為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在此次設(shè)計(jì)中按照模塊化的設(shè)計(jì)思想分別對(duì)硬件電路和軟件控制邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì),達(dá)到了高精度采集的目的。首先對(duì)需采集的各類型傳感器參數(shù)進(jìn)行分析,提出了數(shù)據(jù)采集裝置的整體設(shè)計(jì)方案;然后對(duì)影響采集精度的噪聲以及誤差進(jìn)行建模分析和定量描述;結(jié)合采集精度影響因素分析以及各傳感器信號(hào)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了符合傳感器信號(hào)特性的低噪聲信號(hào)調(diào)理電路;并且為降低電源噪聲對(duì)采集精度的影響,設(shè)計(jì)了開關(guān)電源與線性電源結(jié)合的方法,達(dá)到了低噪聲電源電路設(shè)計(jì)的目的;同時(shí),設(shè)計(jì)了采樣量化電路和以太網(wǎng)接口電路,保障了傳感器信號(hào)的可靠采集與轉(zhuǎn)發(fā)。在邏輯設(shè)計(jì)方面,為降低傳感器信號(hào)在采集過(guò)程中產(chǎn)生的量化噪聲以及脈沖干擾,在采樣量化控制邏輯中采用過(guò)采樣技術(shù)和去極值平均濾波算法以降低噪聲和脈沖對(duì)采集精度的影響;針對(duì)硬件濾波電路濾波階數(shù)低,不能完全將高頻噪聲濾除的問(wèn)題,在軟件邏輯設(shè)計(jì)中加入高階FIR濾波器,以衰減摻雜在傳感器信... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

U2300A系列USB數(shù)據(jù)采集設(shè)備

中北大學(xué)學(xué)位論文4HBM公司研發(fā)的GN840B高速通用數(shù)據(jù)采集卡如圖1-2所示。該采集卡每個(gè)通道的采樣率從0.1S/s到500KS/s之間，可根據(jù)實(shí)際使用進(jìn)行調(diào)節(jié)。每通道的分辨率高達(dá)24bit，并且在采集卡內(nèi)部通過(guò)數(shù)字IIR濾波和模擬抗混疊濾波消除噪聲，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)采集的精度。該采集卡可提供8通道或16通道的模擬輸入通道，每個(gè)通道都支持連接9種不同的傳感器，包括電壓、應(yīng)變橋、熱電偶、熱敏電阻、IEPE傳感器、壓電以及電流等傳感器。圖1-2GN840B通用數(shù)據(jù)采集卡Fig1-2GN840Buniversaldataacquisitioncard1.3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)相對(duì)于國(guó)外還存在著一定的差距，但是隨著我國(guó)軍事和航空航天領(lǐng)域的快速發(fā)展，人們也逐漸認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)采集技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的重要性[16]。北京阿爾泰科技研發(fā)的PCI8814型同步采集卡如圖1-3所示。該型采集卡可支持8路加速度或壓力信號(hào)同步采集，其采樣精度達(dá)到24位，在其內(nèi)部通過(guò)抗混疊濾波以及電流激勵(lì)的方式對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，并且每個(gè)通道都具有自動(dòng)校準(zhǔn)的功能，單路采樣率達(dá)到102.4KS/s。圖1-3PCI8814同步采集卡Fig1-3PCI8814synchronousacquisitioncard

中北大學(xué)學(xué)位論文4HBM公司研發(fā)的GN840B高速通用數(shù)據(jù)采集卡如圖1-2所示。該采集卡每個(gè)通道的采樣率從0.1S/s到500KS/s之間，可根據(jù)實(shí)際使用進(jìn)行調(diào)節(jié)。每通道的分辨率高達(dá)24bit，并且在采集卡內(nèi)部通過(guò)數(shù)字IIR濾波和模擬抗混疊濾波消除噪聲，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)采集的精度。該采集卡可提供8通道或16通道的模擬輸入通道，每個(gè)通道都支持連接9種不同的傳感器，包括電壓、應(yīng)變橋、熱電偶、熱敏電阻、IEPE傳感器、壓電以及電流等傳感器。圖1-2GN840B通用數(shù)據(jù)采集卡Fig1-2GN840Buniversaldataacquisitioncard1.3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)相對(duì)于國(guó)外還存在著一定的差距，但是隨著我國(guó)軍事和航空航天領(lǐng)域的快速發(fā)展，人們也逐漸認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)采集技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的重要性[16]。北京阿爾泰科技研發(fā)的PCI8814型同步采集卡如圖1-3所示。該型采集卡可支持8路加速度或壓力信號(hào)同步采集，其采樣精度達(dá)到24位，在其內(nèi)部通過(guò)抗混疊濾波以及電流激勵(lì)的方式對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，并且每個(gè)通道都具有自動(dòng)校準(zhǔn)的功能，單路采樣率達(dá)到102.4KS/s。圖1-3PCI8814同步采集卡Fig1-3PCI8814synchronousacquisitioncard

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]基于FPGA的高精度采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄢玲玲.中北大學(xué) 2017
[9]多通道高精度采集模塊設(shè)計(jì)[D]. 毛康.電子科技大學(xué) 2017
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