多传感器高速同步加速度测量系统设计研究
发布时间：2021-10-19 15:23
高速运输以及空投物资过程中的震动和冲击会对跳伞人员、贵重仪器设备及医疗用品的安全造成伤害,因此有必要准确记录冲击力的大小及持续时间,以分析其和设备安全之间的关系。单通道加速度测量系统是一种对空投或车辆行进过程中的冲击及振动信息进行记录存储的设备。通常,大型装备需要获取不同部位的冲击力参数,因此需要多个单通道加速度记录仪设备同时使用。上述方法存在测量精度较低,测量数据无法同步,进而无法获取整个装备在开伞和着陆时刻的应力分布和大量数据冗余的信息无法有效利用等问题,因此迫切需要开发多通道同步加速度采集系统。针对上述需求,本论文研究了多通道高速同步加速度采集系统。该系统框架由多通道同步数据采集下位机、基于USB协议的上下位机接口及上位机客户端分析软件构成。多通道同步数据采集下位机主要由Altera FPGA体系结构和外围电路构成。包括前端硬件滤波器,并行模式下基于FPGA设计的多通道高速数据同步采集模块,FPGA存储模块、控制模块、上下位机通信模块。前端硬件滤波器模块,设计了二阶低通巴特沃兹有源滤波电路,讨论了该电路参数的选择,实验研究了参数设置的合理性。高速采集模块,利用状态机图方法设计了可...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SDRAM 设计电路图
FLSAH设计电路图
19 end图 3-5 FPGA 操纵 AD7606 的数据采集状态机示意图程序模型 Functon 2 和状态机图 3-5 中可看出 AD 高速同步采集的流程，其中输入参数 CLK_100M 为 AD 采集系统程序工作频率，STATE 为 AD7606 的相关工作状态（包涵 IDLE、AD_CONV、WAIT_BUSY、READ_CH、READ_DONE 等）。IDLE 为 3.3.2节时钟设计 Clk_Name 的采集间隔时间，此时使 ad_cs、ad_rd、ad_convstab 总线赋值为高电平则代表选择 AD 芯片准备启动 AD 采集；AD_CONV 总线赋值为高电平同时控制CONVSTA、CONVSTB 为高电平，代表 8 通道同步启动采集；WAIT_BUSY 为 AD 采集过程，需要进行等待转换完成；READ_CH 根据 RD 操作依次读取 8 通道的数据值赋
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传输模块在电缆偏心检测系统的应用[J]. 刘艳萍,胡冬阳,刘泽宇. 电子技术应用. 2016(10)
[2]我国快递行业的现状及发展趋势[J]. 褚天舒. 商. 2016(01)
[3]基于C#的串口通信系统的研究与设计[J]. 周阳,周美娇,黄波,刘金利. 电子测量技术. 2015(07)
[4]基于CYCLONE Ⅱ系列可编程逻辑器件的FPGA最小系统设计[J]. 刘鹏,刘思艳,陈丽薇. 数字技术与应用. 2015(06)
[5]传感器与数据采集通道的选型及匹配分析[J]. 段宝利,徐晓东. 自动化与仪器仪表. 2015(05)
[6]小量程抗高过载空投加速度记录仪[J]. 何志文,杜红棉,李新娥,宓莎,杨帆. 弹箭与制导学报. 2014(06)
[7]我国通航产业发展模式及其关键要素[J]. 杜青芸. 中国民用航空. 2014(08)
[8]FIR硬件滤波技术在激光陀螺中的应用[J]. 李春,韩军海. 中国惯性技术学报. 2013(06)
[9]基于AD7606的多通道数据采集系统设计[J]. 陶海军,张一鸣,曾志辉. 工矿自动化. 2013(12)
[10]车联网引领智能交通进入新时代[J]. 单联海,程莉莉. 上海信息化. 2013(11)
硕士论文
[1]基于FPGA的集成电路老化测试系统设计[D]. 陈文际.辽宁科技大学 2016
[2]基于FPGA的SDRAM控制器设计及应用[D]. 杨映辉.兰州大学 2007
[3]无线传感器网络软件设计及其在机械振动监测中的应用[D]. 周松立.同济大学 2007
[4]基于DSP的嵌入式冲击记录仪的研究[D]. 卢鸣.河海大学 2007
[5]基于凸优化理论的FIR滤波器设计及其在LAS-CDMA系统中的应用[D]. 王旭.北京邮电大学 2006
[6]机车速度传感器校验仪的研制[D]. 秦科强.武汉理工大学 2004
本文编号：3445124
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SDRAM 设计电路图
FLSAH设计电路图
19 end图 3-5 FPGA 操纵 AD7606 的数据采集状态机示意图程序模型 Functon 2 和状态机图 3-5 中可看出 AD 高速同步采集的流程，其中输入参数 CLK_100M 为 AD 采集系统程序工作频率，STATE 为 AD7606 的相关工作状态（包涵 IDLE、AD_CONV、WAIT_BUSY、READ_CH、READ_DONE 等）。IDLE 为 3.3.2节时钟设计 Clk_Name 的采集间隔时间，此时使 ad_cs、ad_rd、ad_convstab 总线赋值为高电平则代表选择 AD 芯片准备启动 AD 采集；AD_CONV 总线赋值为高电平同时控制CONVSTA、CONVSTB 为高电平，代表 8 通道同步启动采集；WAIT_BUSY 为 AD 采集过程，需要进行等待转换完成；READ_CH 根据 RD 操作依次读取 8 通道的数据值赋
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传输模块在电缆偏心检测系统的应用[J]. 刘艳萍,胡冬阳,刘泽宇. 电子技术应用. 2016(10)
[2]我国快递行业的现状及发展趋势[J]. 褚天舒. 商. 2016(01)
[3]基于C#的串口通信系统的研究与设计[J]. 周阳,周美娇,黄波,刘金利. 电子测量技术. 2015(07)
[4]基于CYCLONE Ⅱ系列可编程逻辑器件的FPGA最小系统设计[J]. 刘鹏,刘思艳,陈丽薇. 数字技术与应用. 2015(06)
[5]传感器与数据采集通道的选型及匹配分析[J]. 段宝利,徐晓东. 自动化与仪器仪表. 2015(05)
[6]小量程抗高过载空投加速度记录仪[J]. 何志文,杜红棉,李新娥,宓莎,杨帆. 弹箭与制导学报. 2014(06)
[7]我国通航产业发展模式及其关键要素[J]. 杜青芸. 中国民用航空. 2014(08)
[8]FIR硬件滤波技术在激光陀螺中的应用[J]. 李春,韩军海. 中国惯性技术学报. 2013(06)
[9]基于AD7606的多通道数据采集系统设计[J]. 陶海军,张一鸣,曾志辉. 工矿自动化. 2013(12)
[10]车联网引领智能交通进入新时代[J]. 单联海,程莉莉. 上海信息化. 2013(11)
硕士论文
[1]基于FPGA的集成电路老化测试系统设计[D]. 陈文际.辽宁科技大学 2016
[2]基于FPGA的SDRAM控制器设计及应用[D]. 杨映辉.兰州大学 2007
[3]无线传感器网络软件设计及其在机械振动监测中的应用[D]. 周松立.同济大学 2007
[4]基于DSP的嵌入式冲击记录仪的研究[D]. 卢鸣.河海大学 2007
[5]基于凸优化理论的FIR滤波器设计及其在LAS-CDMA系统中的应用[D]. 王旭.北京邮电大学 2006
[6]机车速度传感器校验仪的研制[D]. 秦科强.武汉理工大学 2004
本文编号：3445124
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