基于定时积分的周期测量仪的设计
发布时间：2021-08-17 14:11
随着信息化时代的来临,时间的应用范围已从基础研究领域逐步渗透到工程技术领域,高精度的时间频率已经成为了衡量国家科技发展的一个重要的参量。时间是周期运动持续特性的度量,周期是信号完成一个振荡过程需要的时间,频率是单位时间内周期性过程运动的次数,两者的数学关系是互为倒数,因此两者的测量方法是相融合的。首先本文从周期时间的测量和控制着手,深入学习和研究当前的周期和频率的测量算法,在分析过零点检测法与电平触发积分法的基础上,提出了一种新的定时积分方法,并设计成电路来实现,配合定时积分的软件设计完成整个周期仪表的功能设计。之后给出新的周期测量方法是信号过峰值后对积分初始化,使积分输出电压降为零,先获取几个过零点时间,根据前几次测量结果计算得到的时间作为下一个过零点的开始积分时间,记录下积分的开始时间,在积分器输出电压再次回到零时停止积分,记录结束时间,由积分开始和结束的时间计算出信号的一个过零点的时间,这样测量一系列的过零点时间来计算出信号的频率。然后详细给出了系统硬件电路设计与软件的实现流程,设计出一套周期测量系统的实体装置,该装置的硬件是以DSP为基础的,软件是基于CCS集成环境。采样电路采...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 课题的目的及意义
1.3 国内外的研究现状
1.3.1 DSP的零功率周期系统的研究
1.3.2 差拍法的频率稳定度测量系统的研究
1.3.3 相位检测法的测频系统的研究
1.4 本论文的主要内容简介
第二章 周期测量仪设计的基本原理
2.1 引言
2.2 过零点检测法
2.3 电平触发积分法
2.4 晶体振荡器的研究
2.5 电源管理系统设计
2.6 本章小结
第三章 周期测量仪器的设计方法
3.1 周期测量仪器开发过程与设计
3.2 周期测量仪的总体方案设计
3.2.1 仪器的设计原则
3.2.2 核心器件的选择
3.2.3 测量的设计方法
3.3 本章小结
第四章 周期测量仪的软硬件设计
4.1 电路PCB绘制
4.1.1 创建项目工程和原理图文件
4.1.2 建立PCB文件的布线布局
4.1.3 电路系统的抗干扰设计
4.2 周期测量仪的硬件设计
4.2.1 微处理器核心控制模块
4.2.2 采集模块
4.2.3 显示模块
4.2.4 积分控制模块
4.2.5 电源模块
4.2.6 存储扩展模块
4.2.7 信号传输与接收的接口模块
4.3 周期测量仪的软件设计
4.3.1 信号测量软件实现
4.3.2 液晶显示软件实现
4.3.3 定时积分的实现
4.4 本章小结
第五章 结构设计与实验结果分析
5.1 结构设计
5.1.1 SolidWorks软件与参数化建模
5.1.2 测量仪的结构设计
5.2 实验结果分析
5.2.1 周期测量系统的搭建与测试
5.2.2 实验结果对比分析
5.2.3 谐波、触发时间对积分测量的影响
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于过零点检测方法的改进研究[J]. 陈诚,戴尔晗,马亚男. 微型机与应用. 2016(20)
[2]高精度的时域频率稳定度测量仪的研制[J]. 屈八一,周渭,王江安,李珊珊. 电路与系统学报. 2013(01)
[3]数字EMT系统中的多频正交序列解调研究[J]. 陈丽婷,徐凯,王奔,何敏,李安阳,尹武良. 测试技术学报. 2012(04)
[4]频率测量研究综述[J]. 陈丽锋,孟瑞,冯希. 电子科技. 2011(07)
[5]智能仪表原理与设计简述[J]. 周荣富,王利华,陶文英. 今日科苑. 2008(08)
[6]基于DSP的零功率装置周期测量仪研究[J]. 白忠雄. 中国核科技报告. 2007(02)
[7]印刷电路板的电磁兼容设计[J]. 吴荣海,程智宾. 宁德师专学报(自然科学版). 2006(04)
[8]一种简单实用的差频方法原理研究及应用[J]. 程坤,黄庆安,秦明,茅盘松. 电子器件. 2006(02)
[9]电磁干扰与抑制[J]. 刘泽利. 国防技术基础. 2005(10)
[10]一种基于FPGA用游标法实现的时间间隔测定器[J]. 刘莉,李署坚,邵定蓉. 遥测遥控. 2005(03)
博士论文
[1]卫星导航中的时间参数及其测试方法[D]. 朱峰.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2015
[2]多通道数字化频率测量方法研究与实现[D]. 刘娅.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2010
硕士论文
[1]基于旋转式的流变特性检测系统硬件设计[D]. 徐君.南京邮电大学 2016
[2]低频电信号频率测量[D]. 袁光礼.南京邮电大学 2013
[3]线性集成稳压器抗辐照性能测试与分析[D]. 孙江超.北京工业大学 2013
[4]永磁同步电机矢量控制的研究与应用[D]. 翟程远.上海交通大学 2013
[5]脉冲整流器系统样机的实现及其控制方法研究[D]. 叶畅.华中科技大学 2013
[6]基于低采样率的高频信号精密数字化测量方法研究[D]. 王玉兰.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2010
[7]新型高精度频率测量仪的实现[D]. 刘晨光.西安电子科技大学 2009
[8]基于虚拟仪器的多通道时间间隔测量仪的研究与设计[D]. 黄宁.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2008
[9]基于CPLD的微波频率计研究[D]. 张前毅.电子科技大学 2007
[10]基于DSP的零功率装置周期测量仪研究[D]. 白忠雄.西南交通大学 2006
本文编号：3347912
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 课题的目的及意义
1.3 国内外的研究现状
1.3.1 DSP的零功率周期系统的研究
1.3.2 差拍法的频率稳定度测量系统的研究
1.3.3 相位检测法的测频系统的研究
1.4 本论文的主要内容简介
第二章 周期测量仪设计的基本原理
2.1 引言
2.2 过零点检测法
2.3 电平触发积分法
2.4 晶体振荡器的研究
2.5 电源管理系统设计
2.6 本章小结
第三章 周期测量仪器的设计方法
3.1 周期测量仪器开发过程与设计
3.2 周期测量仪的总体方案设计
3.2.1 仪器的设计原则
3.2.2 核心器件的选择
3.2.3 测量的设计方法
3.3 本章小结
第四章 周期测量仪的软硬件设计
4.1 电路PCB绘制
4.1.1 创建项目工程和原理图文件
4.1.2 建立PCB文件的布线布局
4.1.3 电路系统的抗干扰设计
4.2 周期测量仪的硬件设计
4.2.1 微处理器核心控制模块
4.2.2 采集模块
4.2.3 显示模块
4.2.4 积分控制模块
4.2.5 电源模块
4.2.6 存储扩展模块
4.2.7 信号传输与接收的接口模块
4.3 周期测量仪的软件设计
4.3.1 信号测量软件实现
4.3.2 液晶显示软件实现
4.3.3 定时积分的实现
4.4 本章小结
第五章 结构设计与实验结果分析
5.1 结构设计
5.1.1 SolidWorks软件与参数化建模
5.1.2 测量仪的结构设计
5.2 实验结果分析
5.2.1 周期测量系统的搭建与测试
5.2.2 实验结果对比分析
5.2.3 谐波、触发时间对积分测量的影响
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于过零点检测方法的改进研究[J]. 陈诚,戴尔晗,马亚男. 微型机与应用. 2016(20)
[2]高精度的时域频率稳定度测量仪的研制[J]. 屈八一,周渭,王江安,李珊珊. 电路与系统学报. 2013(01)
[3]数字EMT系统中的多频正交序列解调研究[J]. 陈丽婷,徐凯,王奔,何敏,李安阳,尹武良. 测试技术学报. 2012(04)
[4]频率测量研究综述[J]. 陈丽锋,孟瑞,冯希. 电子科技. 2011(07)
[5]智能仪表原理与设计简述[J]. 周荣富,王利华,陶文英. 今日科苑. 2008(08)
[6]基于DSP的零功率装置周期测量仪研究[J]. 白忠雄. 中国核科技报告. 2007(02)
[7]印刷电路板的电磁兼容设计[J]. 吴荣海,程智宾. 宁德师专学报(自然科学版). 2006(04)
[8]一种简单实用的差频方法原理研究及应用[J]. 程坤,黄庆安,秦明,茅盘松. 电子器件. 2006(02)
[9]电磁干扰与抑制[J]. 刘泽利. 国防技术基础. 2005(10)
[10]一种基于FPGA用游标法实现的时间间隔测定器[J]. 刘莉,李署坚,邵定蓉. 遥测遥控. 2005(03)
博士论文
[1]卫星导航中的时间参数及其测试方法[D]. 朱峰.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2015
[2]多通道数字化频率测量方法研究与实现[D]. 刘娅.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2010
硕士论文
[1]基于旋转式的流变特性检测系统硬件设计[D]. 徐君.南京邮电大学 2016
[2]低频电信号频率测量[D]. 袁光礼.南京邮电大学 2013
[3]线性集成稳压器抗辐照性能测试与分析[D]. 孙江超.北京工业大学 2013
[4]永磁同步电机矢量控制的研究与应用[D]. 翟程远.上海交通大学 2013
[5]脉冲整流器系统样机的实现及其控制方法研究[D]. 叶畅.华中科技大学 2013
[6]基于低采样率的高频信号精密数字化测量方法研究[D]. 王玉兰.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2010
[7]新型高精度频率测量仪的实现[D]. 刘晨光.西安电子科技大学 2009
[8]基于虚拟仪器的多通道时间间隔测量仪的研究与设计[D]. 黄宁.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2008
[9]基于CPLD的微波频率计研究[D]. 张前毅.电子科技大学 2007
[10]基于DSP的零功率装置周期测量仪研究[D]. 白忠雄.西南交通大学 2006
本文编号：3347912
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/3347912.html
